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Lernauftrag 15: Planung der 7-Segment-Anzeige

Von der IT-Abteilung vorgelegt wurde bereits, dass die darzustellende Zahl als 4-stellige Binärzahl geliefert wird.

Eine Ziffer wird dargestellt indem die 7-Segmente (a-g)

in geeigneter Weise angesteuert werden. Darstellen kann die 7-Segmentanzeige alle folgeden Zahlen.


Für jedes Segment a bis g wird ein eigenes Schaltnetz erstellt, welches bestimmt, ob es leuchtet oder nicht.

Hinweise:

  • Die darzustellende Dezimalziffer liegt als Eingangssignal in Form einer 4-Bit-Dualzahl vor \((x_3x_2x_1x_0)_2\). (Bsp: \((9)_{10}=(1001)_2\))
  • Ausgangswert 1 = Segment leuchtet, Ausgangswert 0 = Segment dunkel
  • Zeilen in der Funktionstabelle, die für unsere Schaltung nicht relevant sind (don't care = egal), erhalten ein Stern (\(\ast\)) als Ausgangswert. Diese können bei der Blockbildung im KV-Diagramm wahlweise als 1 oder 0 aufgefasst und genutzt werden. (Ermöglicht größere Blöcke)

Aufgabe 1

Ergänze die Funktionswertetabelle. Diese ist für Segment a schon ausgefüllt.

Nr \(x_3\) \(x_2\) \(x_1\) \(x_0\) a b c d e f g
0 0 0 0 0 1
1 0 0 0 1 0
2 0 0 1 0 1
3 0 0 1 1 1
4 0 1 0 0 0
5 0 1 0 1 1
6 0 1 1 0 1
7 0 1 1 1 1
8 1 0 0 0 1
9 1 0 0 1 1
10 1 0 1 0 *
11 1 0 1 1 *
12 1 1 0 0 *
13 1 1 0 1 *
14 1 1 1 0 *
15 1 1 1 1 *

Aufgabe 2

Für jedes Segment kann nun mithilfe eines KV-Diagramms die minimale Funktionsgleichung ermittelt werden.
Hinweis: Alle Sternchen sind don't care (egal) und können wahlweise als 0 oder 1 genutzt werden, um so größere Blöcke zu bilden.

Beispielhaft des KV-Diagramm für Segment a:

Und Blöcke gebildet:


\(a=x_1\lor x_3\lor(\overline x_2 \land \overline x_0)\lor(x_2\land x_0)\)

Erstelle zu den Segmenten b - g Funktionsgleichungen.

Aufgabe 3

Beispielhaft für Segment a folgt hier die Schaltung

Erstelle für Segment b - g aus den ermittelten Funktionsgleichungen Schaltungen.


LF3->Lernsituation 2

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