Лабораторная работа №3. Управление индикаторами посредством параллельного порта. Цель работы. Задания

Лабораторная работа №3

Управление индикаторами посредством параллельного порта

Цель работы

Изучить способы управления (используя параллельный 8-разрядный порт), индикаторами различных типов: матрицей точек, семисегментным индикатором и сегментным шестнадцатеричным.

Задания

1. Матрица лампочек 5х7 (35 лампочек).

Соберите схему, изображенную на рисунке 1. Из схемы видно, что верхние выводы лампочек объединяются в линии строк, нижние – в линии столбцов. Строки подключаются к выходам дешифратора. Для того, что бы лампочка горела необходимо, что бы на её выходах была разность потенциалов. То есть на соответствующих линиях столбца и строки, к которым подключена интересующая лампочка, должны быть выставлены противоположные логические состояния лог.1 и лог.0. Линии строк матрицы подключены к дешифратору 3х8. В один момент времени на выходе дешифратора выставляется лог.0 на единственном выводе, номер которого соответствует числу, которое мы подали на вход дешифратора (число задается в двоичном виде). На остальных выходах дешифратора выставляются единицы. Соответственно на линию столбца лампочки нужно подать лог.1. Линии столбцов подключаются непосредственно к битам порта (пять старших битов порта). К трём младшим битам порта подключаются входы дешифратора.

Таким образом, для того, чтобы зажечь лампочку нужно определить к какому столбцу и строке она подключена (учтите, что нумерация выходов дешифратора начинается с нуля). На соответствующий столбец подать единицу, на остальные столбцы – нули, а на вход дешифратора в двоичном коде задать номер строки. Полученную восьмиразрядную двоичную комбинацию перевести в десятеричное число. Для нижеприведённых заданий составить алгоритмы посылки десятичных чисел в порт.

ПРИМЕЧАНИЕ. В схеме на рисунке 1 использованы лампочки исключительно для наглядности, так как в имеющихся в наличии библиотеках среды Multisim лампочки изображены большими и для данного задания более наглядны и легче воспринимается зажжённое состояние точки. Естественно в реальной схеме эти лампочки хоть они и маломощные не светились бы, так как токи, выдаваемые микросхемами ТТЛ-логики очень малы для свечения ламп накаливания, хоть они и протекают через лампочки. В модели данной лампочки видимо, приняли, что если любой ток течёт через неё, то она светиться. В работающем макете, который имеется в лаборатории, такая же схема выполнена с использованием светодиодов, которым токов, выдаваемых дешифратором достаточно для свечения. Однако имеющиеся в библиотеках модели светодиодов очень не наглядны, светящийся элемент у них мал и в масштабах данной схемы малозаметен.

В схеме используются следующие компоненты:

- дешифратор U3 (группа TTL–74S – 74S138D)

- диод D1 (группа Diodes→DIODE →BAS32L)

- лампа накаливания X.. (группа INDICATORS→LAMP→5V_1W).

Выполнить:

- зажечь произвольный светодиод;

- зажечь произвольную строку;

- зажечь произвольный столбец;

- зажечь пререкрестие;

- зажечь три цифры.

2. Семисегментный индикатор.

Семисегментный индикатор представляет собой семь светодиодов (см. рисунок 2), аноды которых объединены, а катодами можно управлять, подавая на них лог.0. Соберите схему, изображенную на рисунке 2.

Выполнить:

- зажгите на индикаторе все цифры (от 0 до 9). Определите числовые коды, которые необходимо отправить в порт для этого.

В схеме используются следующие компоненты:

- семисегментный индикатор U16 (группа INDICATORS→HEX_DISPLAY→SE VEN_SEG_COM_A).

Рисунок 1. Задание №1 (матрица точек)

3. Сегментный шестнадцатеричный индикатор

В индикаторе данного типа каждый разряд числа имеет четыре входа, куда в двоичном коде подается цифра, которая будет отображаться на индикаторе.

Соберите схему, изображенную на рисунке 3.

Отработайте вывод на индикатор различных двухразрядных чисел, определите соответствующие комбинации.

В схеме используются следующие компоненты:

- сегментный шестнадцатеричный индикатор U.. (группа INDICATORS → HEX_DISPLAY → DC_HEX).

Рисунок 2. Задание №2 (семисегментный индикатор)

Рисунок 3. Задание №3 (сегментный шестнадцатеричный индикатор)