16-Segment-Dekoder (mit CPLD)
16-Segment-Dekoder (mit CPLD)
16_segment_dekoder_doku.pdf (1091 KB)
Der hier beschriebene 16-Segment-Dekoder hat die Aufgabe die im ASCII-Code vorliegenden Zeichen auf einer handelsüblichen 16-Segment-Anzeige darzustellen.
Dabei muss aber eine Einschränkung beachtet werden: die Kleinbuchstaben "a" bis "z" können auf einem 16-Segment-Display nicht dargestellt werden und werden durch die entsprechenden Großbuchstaben "A" für "a", "B" für "b" bis "Z" für "z" ersetzt.
Abschnitt 2 zeigt die gewaltige Wahrheitstabelle für jedes der 16 Segmente. Daraus lässt sich schon erahnen, dass diese Logik nur sehr schwer mit herkömmlichen Logik-ICs aufzubauen ist. Diese Aufgabe wird daher eleganter mit einem programmierbaren Logikbaustein gelöst. Solche programmierbaren Logikbausteine werden von unterschiedlichen Herstellern angeboten und unterscheiden sich erheblich voneinander. Zudem gibt es noch unterschiedliche Technologien vom eher einfachen (PAL und GAL) bis zu sehr komplexen (CPLD und FPGA).
Für diese Aufgabe wurde ein CPLD von Altera ausgewählt. Dies ist rein willkürlich, denn grundsätzlich könnte auch ein Baustein eines anderen Herstellers verwendet werden. Einschränkungen ergeben sich nur in der Anzahl der verfügbaren Pins und der "Größe" des Bausteins. Mit Größe sind hier nicht die Abmessungen gemeint sondern die Größe der Schaltung sprich die Anzahl der Makrozellen.
Bei programmierbaren Logikbausteinen ist weiters zu beachten dass die Funktion der Schaltung in den Baustein programmiert werden muss. Dazu muss diese aber zuerst in irgendeine Form erstellt werden. Hier hat sich eine spezielle Sprache entwickelt und durchgesetzt. Mit dieser Sprache ist es möglich die zu programmierende Schaltung zu beschreiben. Man nennt diese HDL, wobei sich hier verschiedene Dialekte entwickelt haben (VHDL, AHDL, ABEL-HDL usw.). Hier, bei diesem Projekt wurde die vom Hersteller entwickelte Sprache AHDL verwendet.
Schließlich muss die erstellte Software noch in den Logikbaustein (IC) gebracht werden. Dazu gibt es vom Hersteller mehrere Downloadkabel, die entweder die parallele Schnittstelle oder die USB-Schnittstelle verwenden.
Zuletzt soll noch erwähnt werden, dass der Hersteller zu seinen programmierbaren Logikbausteinen auch eine kostenlose Entwicklungsumgebung bereitstellt. Diese kann von der Hersteller-Hompage kostenlos downgeloadet werden.
Autor: Buchgeher Stefan