ディスプレイボードにある7セグを制御する回路

この文書では，教材に備わる4桁の7セグメントのピンアサインと制御方法について説明します．

1:概要

教材に備わる4桁の7セグメントは，各桁ごとに表示したい数値(4[bit])を入力すると，ダイナミック点灯方式で数字の表示をしてくれます．また，表示と非表示を切り替えることができます．

2:ブロック図

下にブロック図を示すとともに，各端子の説明を図の下にある表で示します．

3:外部回路

下に7セグメントLEDに関する回路を抜き出した図を示します．左側にある2つのトランジスタアレイは，上がソース型，下がシンク型です．ソース型トランジスタアレイの出力が7セグメントLEDのアノード端子に接続されており，シンク型トランジスタアレイの出力が7セグメントLEDのカソード端子に接続されています．ソース型トランジスタアレイの入力にはA～G，DPの8端子があります．これらの端子をHighにすると7セグの各セグメントに接続されたアノード側へ電気が流れます．シンク型トランジスタアレイの入力端子をHighにすると7セグメントLEDのカソードから流れる電気をGNDへ接続されます．その結果，カソードコモンのLEDに電気が流れることになります．まとめますと，ソース型トランジスタアレイの入力端子をHighにするとアノードに電気が流れ，シンク型トランジスタアレイの入力端子をHighにするとカソードに電気が流れるということです．

各セグメントは下図のように割り振られています．従いまして，DP4に「1」というパターンを表示する場合には，B，C，CC4をHigh，それ以外の端子をLowにすればよいのです．

4:ピンアサイン

ピンアサインを下表で示します．この表をもとにGOWIN EDA FloorPlannerでピンを割り振ってください．表示する数字を制御するためにトグルスイッチとプッシュスイッチを用いています．以前説明した7セグメントLEDを制御する回路のピンアサインでは，oDigitになっている4ビットの信号をCC1～CC4に，oPatternになっている8ビットの信号をA～G，DPに接続すればよいでしょう．

5:内部信号

4桁の7セグメントをダイナミック点灯方式で表示する場合，次に示す内部信号が必要となります．

6: サブモジュール

ここでは7セグメントLEDを制御するために用いるサブモジュールについて説明します．サブモジュールとして下記の5つを用います．これらのサブモジュールを接続して一つのモジュールにしてください．

6-1: ダイナミック点灯用分周器

6-2: 表示桁用カウンタ

6-3: 表示桁用セレクタ

6-4: 表示桁切替器

6-5: 7セグメントLED用デコーダ