Lösung für die 7-Segmentanzeige mit Vergleicher

Für die Aufgabe 7-Segmentanzeige gibt es mehrere Möglichkeiten für die Steuerung. Die Lösung mit Grundverknüpfungen erfordert sehr viel Aufwand. Es muss eine Schaltwerttabelle sowie die Schaltfunktionen erstellt und diese müssen zudem entweder mit den Regeln der Schaltalgebra oder mit KV-Diagrammen vereinfacht werden. Ein ziemlich mühsamer Weg.

Eine andere Lösung für dieselbe Aufgabe kann mit Vergleichern realisiert werden. Im Prinzip wird nichts anderes gemacht, als das Eingangswort 0 auszulesen und mit Zahlen zu vergleichen. Je nach vorhandenem Wert werden die einzelnen Segmente eine 1 Signal ausgeben.

Die Zuordnungstabelle

Es ist jetzt ganz wichtig zu verstehen, welche Eingangsoperanden wir für die Schalter nehmen. Wir möchten das Eingangswort 0 auslesen und vergleichen. Dabei müssen wir für die Schalter die Eingangsoperanden E1.0 bis E1.3 nehmen, weil an Vergleichern als Adresse mindestens eine Wortadresse (16 Bit) benötigt wird. Da die höhere Byteadresse von der Wertigkeit her die niedrigere Adresse ist, wir mit den Schalter S1 bis S4 die Zahlen 0 bis 15 vergleichen wollen, müssen wir die Schalter ab der Byteadresse 1.0 belegen. Würden wir die Operanden 0.0 bis 0.3 nehmen und z.B. Schalter 1 betätigen, hätten wir im EW0 einen Wert von 256.

Eingangsvariablen Symbol Datentyp Logische Zuordnung Adresse
Schalter 1 S1 Bool Betätigt=1 E1.0
Schalter 2 S2 Bool Betätigt=1 E1.1
Schalter 3 S3 Bool Betätigt=1 E1.2
Schalter 4 S4 Bool Betätigt=1 E1.3
Ausgangsvariablen Symbol Datentyp Logische Zuordnung Adresse
Segment A A Bool A=1 A0.1
Segment B B Bool B=1 A0.2
Segment C C Bool C=1 A0.3
Segment D D Bool D=1 A0.4
Segment E E Bool E=1 A0.5
Segment F F Bool F=1 A0.6
Segment G G Bool G=1 A0.7

Die Symboltabelle

Symboltabelle
Symboltabelle für die Siebensegmentanzeige

Der Funktionsplan für die 7-Segmentanzeige mit Vergleichern

Download des Funktionsplans

Erläuterung der Lösung:
Wir haben für die Schalter S1 bis S4 als Eingangsoperanden E1.0 bis 1.3 genommen. Wird nun ein Schalter betätigt, verändert sich der Wert von EW0 dementsprechend. Mit Vergleichern wird der Inhalt von EW0 mit den Werten zwischen 0 bis 15 verglichen. Je nach Ergebnis liefern die einzelnen Ausgänge für die Segmente ein 1 Signal. Auf diese Weise haben wir ohne Schaltwerttabellen, Schaltfunktionen oder die Anwendung von Schaltalgebra diese Aufgabe gelöst.