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16-Bit-Anzeige

Beschreibung

Diese Schaltung dient dazu, ein Binärwort mit (bis zu) 16 Bit auf Siebensegmentanzeigen darzustellen. Ändert sich das Binärwort, wird die Anzeige sofort aktualisiert. Sollen weniger als 16 Bit angezeigt werden, können die ungenutzten Eingänge einfach mit Masse verbunden werden. Mit einem Taster kann zwischen sechs verschiedenen Anzeigemodi umgeschaltet werden:

  1. dezimal, ohne Vorzeichen (0 bis 65535) (U = unsigned)
  2. dezimal, mit Vorzeichen (-32768 bis 32767) (S = signed)
  3. hexadezimal (H = hex)
  4. dezimal, ohne Vorzeichen, Eingänge invertiert (U I = unsigned inverted)
  5. dezimal, mit Vorzeichen, Eingänge invertiert (S I = signed inverted)
  6. hexadezimal, Eingänge invertiert (H I = hex inverted)

Die Einstellung wird im EEPROM gespeichert und wird beim Einschalten wieder eingestellt, dabei wird kurz der gewählte Modus angezeigt. Auch nach einem Druck auf den Taster wird der nun gewählte Modus kurz angezeigt. In den Hexadezimal-Anzeigemodi wird dem Wert ein kleines h vorangestellt, damit eine Hexadezimalzahl ohne Buchstaben von einer Dezimalzahl unterschieden werden kann.

Für die Eingänge sind die internen Pullup-Widerstände des Controllers aktiviert, deshalb wird im Standard-Modus (dezimal ohne Vorzeichen, nicht invertiert) bei offenen Eingängen der Wert 65535 angezeigt (alle Eingänge high).

Schaltung

Die Schaltung basiert auf einem ATMega8-Microcontroller. Da der Controller nicht genug Portpins hat, wurden einige Pins mehrfach belegt. Um ein Flackern der Anzeige zu verhindern, während das Schieberegister mit neuen Daten gefüllt wird, wurde der Output-Enable-Eingang verwendet. Bevor neue Daten geschoben werden, wird dieser Eingang zurückgesetzt und erst nach dem Schieben der Daten und der Auswahl der richtigen Anzeige wieder gesetzt. Des Weiteren kommt der bei der 8-Bit-Anzeige bereits ausführlich beschriebene Trick mit der Diode an der gemeinsamen Kathode einer der Anzeigen zum Einsatz. Für die Anzeige habe ich alte Doppelanzeigen aus der DDR verwendet, von der "halben" Stelle der 1,5-stelligen Anzeige wird nur das Minuszeichen verwendet. Um nicht sechs Stellen multiplexen zu müssen, wurde das Minuszeichen als achtes Segment der ersten vollen Anzeigestelle angeschlossen.

Fotos

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Fertiger Aufbau auf einer selbstgeätzten Platine. Der Anschluss der Datenleitungen erfolgt über zwei achtpolige Steckerleisten.
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Unterseite der Platine.
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Anzeige des Datenwortes 11111111.11111111 als Dezimalzahl ohne Vorzeichen.
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Anzeige des Datenwortes 10000000.00000000 als vorzeichenbehaftete Zahl.

Siehe auch