顯示解碼器是二進(jìn)制解碼器的一種，在上一篇文章中討論過，其主要目的是驅(qū)動顯示器。因此，它是一種組合邏輯電路，將輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)數(shù)量的輸出線，這些輸出線連接到顯示器以顯示十進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)等信息。二進(jìn)制或數(shù)字解碼器將一種形式的二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為由其邏輯功能定義的另一種形式，并且以 IC 封裝的形式在商業(yè)上可用。最常見的數(shù)字解碼器是二進(jìn)制編碼十進(jìn)制 (BCD) 到 7 段顯示解碼器，用于顯示 BCD 數(shù)字的十進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)字。七段顯示器，顧名思義，分為七 (7) 個段，每個段由一個可以獨(dú)立打開或關(guān)閉的發(fā)光二極管 (LED) 組成。亮起的段的組合構(gòu)成從“0”到“9”的十進(jìn)制數(shù)或從“A”到“F”的十六進(jìn)制數(shù)。例如，市售的TTL封裝74LS47是BCD轉(zhuǎn)7段譯碼器IC。
　　7段顯示器　　常見的 LED 有兩個端子，即陽極和陰極，因此，7 段顯示器的每個段 (LED) 有兩個端子。為了減少電線，其中一個端子保持共用，其余電線用于控制特定段。這使得總共有八 (8) 個輸入連接，其中七 (7) 個用于控制，一 (1) 個是連接到電源正極或負(fù)極端子的公共線。在大多數(shù) 7 段顯示器中，存在附加輸入來顯示小數(shù)點(diǎn) (DP)。根據(jù)常見端子的不同，7段顯示器可分為以下幾類：共陽極顯示器在這種類型的 7 段顯示器中，所有七 (7) 段的陽極連接在一起，并連接到邏輯“高”或正極電源端子。然后通過將其陰極端子連接到邏輯“低”或地來點(diǎn)亮每個段。共陰極顯示器在這種類型的 7 段顯示器中，所有七 (7) 段的陰極連接在一起，并連接到邏輯“低”或接地端子。然后通過將其陽極端子連接到邏輯“低”或地來點(diǎn)亮每個段。

　　共陽極和共陰極配置圖 1：共陽極和共陰極 7 段顯示器　　上述共陽極或共陰極配置均可用于在七段顯示器上顯示十進(jìn)制和十六進(jìn)制值。7段顯示格式下圖中，7 段顯示器的格式顯示了每個段的位置。這些段被指定為“a”、“b”、“c”、“d”、“e”、“f”和“g”。為了在其上顯示數(shù)字“1”，“b”和“c”段將僅被點(diǎn)亮。同樣，為了顯示數(shù)字“7”，“a”、“b”和“c”段將相應(yīng)地被點(diǎn)亮。將遵循相同的模式來顯示其他數(shù)字和字母值，并且可以生成真值表，說明顯示字母數(shù)字值所需的發(fā)光段的組合。

　　7段圖2：7段顯示格式　　7段真值表

　　7段真值表圖 3：7 段真值表

　　7 段數(shù)字圖 4：使用 7 段顯示的數(shù)字
　　從上面的真值表可以看出，總共需要八 (8) 個輸入連接來將二進(jìn)制值顯示為 0 到 9 或從 A 到 F 的字母。由于每個段由一個 LED 組成，當(dāng)照亮。因此，顯示數(shù)字“1”需要“b”和“c”兩段照明，（2X20mA）的總電流為120mA。在顯示數(shù)字“8”的所有段的照明下，需要(2X20mA)140mA的總電流。利用多個輸入/輸出 (IO) 并通過低成本/低功耗微控制器提供過多的電流強(qiáng)度是不可行的。通過將 BCD 驅(qū)動至 7 段解碼器，可以減少 IO 數(shù)量，并且可以通過微控制器中的多路復(fù)用技術(shù)在多個顯示器上進(jìn)行顯示。
　　二進(jìn)制編碼十進(jìn)制 (BCD)　　二進(jìn)制編碼十進(jìn)制或 BCD 是表示數(shù)字的 4 位二進(jìn)制代碼。BCD 也稱為“8421”代碼，其中 8、4、2 或 1 分別對應(yīng)于 2 的 3、2、1 或 0 次方。4位或半字節(jié)（半字節(jié)）用于編碼從0到9的十進(jìn)制值或從0到F的十??六進(jìn)制值。但是，BCD僅表示從0到9的十進(jìn)制值，其余從A到F的值。未使用 F，這會導(dǎo)致這些 A 至 F 輸入產(chǎn)生無效輸入。這些 BCD 數(shù)的二進(jìn)制模式顯示在下面的真值表中。

　　BCD真值表圖 5：BCD 真值表
　　BCD 至 7 段顯示解碼器　　如前所述，當(dāng)使用微控制器時(shí)，顯示解碼器更適合在 7 段顯示器上顯示數(shù)字，因?yàn)樗妮斎牒洼敵鼍€路數(shù)量有限且功耗處理能力較低。商用 BCD 至 7 段解碼器（例如 TTL 74LS47 或 74LS48）用于此目的，并具有四 (4) 個二進(jìn)制輸入和七 (7) 條輸出線來驅(qū)動每個相應(yīng)的 7 段。這些解碼器可以運(yùn)行一個 7 段顯示器，顯示從 0 到 9 的值，同樣，另一個類似的設(shè)置可以使用八位（8 位）或一個字節(jié)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)來顯示從 00 到 99 的數(shù)字，并且是稱為壓縮 BCD（8 位）。

　　BCD轉(zhuǎn)7段譯碼器圖 6：BCD 至 7 段解碼器的框圖
　　市售顯示解碼器
　　LED類型共陽極：TTL 74LS47共陰極：TTL74LS48液晶屏類型CMOS CD4543LED 或 7 段顯示器在每個段中都需要一個限流電阻，其值取決于 LED 類型。與同類 LED 顯示器相比，LCD 型顯示器的功耗更低，因此是首選。
　　顯示解碼器示例　　下面給出了一些 BCD 到 7 段譯碼器的例子來說明其操作。示例1在以下示例中，數(shù)字 1（一）顯示在 7 段上。如上表所示，一 (1) 對應(yīng)的 BCD 編號為“0001”。BCD 至 7 段解碼器通過在其“b”和“c”輸出線上設(shè)置邏輯“高”或“低”來解碼此 BCD，以照亮相應(yīng)的段，具體取決于 7 段的共陰極陽極配置。

　　BCD轉(zhuǎn)7段圖 7：BCD 至 7 段示例 1　　例子2在以下示例中，數(shù)字 3（三）顯示在 7 段上。如上表所示，三 (3) 對應(yīng)的 BCD 編號為“0011”。BCD 至 7 段解碼器通過設(shè)置邏輯“高”或“低”來解碼該 BCD，以照亮相應(yīng)的段，具體取決于 7 段的共陰極陽極配置，其“a”、“b”、“c”上、“d”和“g”輸出線。

　　BCD 至 7 段示例 2圖 8：BCD 至 7 段示例 2　　例子3在以下示例中，數(shù)字 8（八）顯示在 7 段上。八 (3) 對應(yīng)的 BCD 數(shù)是“1000”，如上表所示。BCD 至 7 段解碼器通過設(shè)置邏輯“高”或“低”來解碼該 BCD，以照亮相應(yīng)的段，具體取決于 7 段的共陰極陽極配置，其“a”、“b”、“c”上、“d”、“e”、“f”和“g”輸出線。

　　BCD 至 7 段示例 3圖 9：BCD 至 7 段示例 3