5단원 7-세그먼트 표시장치

요약

• 7-세그먼트 표시장치는 7개의 선분 형태의 LED를 숫자 '8'모양으로 배치하여 숫자 및 영문 알파벳의 일부를 표시할 수 있는 디지털 장치이다.
• 7-세그먼트 표시장치는 공통 양극 방식과 공통 음극 방식이 있다. 공통 양극 방식은 공통 핀 Vcc에 5V의 전원을 연결하고 a에서 g, 그리고 dp핀에 전압을 0V로 설정하면 LED가 켜지고, 5V로 설정하면 LED가 꺼진다. 반대로 공통 음극 방식은 공통 핀 Vcc에 대신에 GND를 연결하고 a에서 g, 그리고 dp핀에 전압을 5V로 설정하면 LED가 켜지고, 0V로 설정하면 LED가 꺼진다.
• 멀티플렉싱 기술을 이용하여 두 개 이상의 숫자가 표시되는 것처럼 보이게 할 수 있다.
• 7-세그먼트 표시장치에 숫자 '0'을 표시하기 위한 LED 요소의 전류 상태를 나타내는 8비트 이진 표기는 '0b11111100'이며 이것을 16진수로 변환하면 '0xFC'가 된다.
• 8비트의 이진수에서 가장 오른쪽 비트를 LSB라고 부르고 bit 번호는 0이다. 가장 왼쪽 비트는 MSB라고 부르고 bit 번호는 7이다.
• bitRead(x,n) 함수는 변수 x에 저장된 값 중 오른쪽에서 n번째 위치한 이진수 1bit를 읽어서 변환하는 함수이다. 반환되는 값은 0 또는 1이다.
• 4자리 7-세그먼트의 LED 표시장치에는 12개의 핀이 있다. 그 중에 4개의 핀(D1~D4)은 4자리 중 어느 한 자리를 선택하는 데 사용되고, 나머지 8개의 핀은 선택된 자리 내의 a에서 g까지의 LED와 dp LED를 제어하는데 사용된다.
• 4자리 7-세그먼트 표시장치의 각 자리에 서로 다른 숫자를 표시하려면 각 자리에 시간적인 차이를 적절하게 두고 전류를 공급해야 한다. 시간 차이가 크면 두 표시장치는 교대로 숫자를 표시하면서 깜박거리고, 시간 차이가 작으면 각 자리의 숫자의 변화를 구분하기 힘들다.
• 멀티플렉싱 기술은 하나의 통신 채널을 통하여 두 개 이상의 신호를 전송하는 데 사용되는 기술이다. 멀티플렉싱 방법은 크게 주파수 분할 다중화, 파장 분활 다중화, 시분할 다중화 방식으로 나눌 수 있다.
• 멀티플렉싱 기술의 시분할 다중화 방법을 사용하여 4자리 7-세그먼트 표시장치에 한 순간에 한 자리 숫자만 표시하고 다음 자리의 표시를 위하여 매우 빠르게 전환하는 방식을 사용하여 '1234'와 같은 서로 다른 숫자를 표시할 수 있다.