顯示解碼器是二進制解碼器的一種，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制或十六進制數(shù)等信息。二進制或數(shù)字解碼器將一種形式的二進制數(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)字解碼器是二進制編碼十進制 (BCD) 到 7 段顯示解碼器，用于顯示 BCD 數(shù)字的十進制和十六進制數(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”的十進制數(shù)或從“A”到“F”的十六進制數(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 (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制和十六進制值。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”段將僅被點亮。同樣，為了顯示數(shù)字“7”，“a”、“b”和“c”段將相應(yīng)地被點亮。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)在多個顯示器上進行顯示。
　　二進制編碼十進制 (BCD)　　二進制編碼十進制或 BCD 是表示數(shù)字的 4 位二進制代碼。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的十進制值或從0到F的十??六進制值。但是，BCD僅表示從0到9的十進制值，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，當使用微控制器時，顯示解碼器更適合在 7 段顯示器上顯示數(shù)字，因為它的輸入和輸出線路數(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