Bây giờ chúng ta sẽ tổng hợp mạch cho một bộ giải mã 7 đoạn lái cho một bộ hiển thị LED 7 đoạn. Bộ giải mã 7 đoạn chuyển đổi một ngõ vào 4 bit thành 7 ngõ ra cho việc điều khiển
Chương 2 : Dùng ngôn ngữ VHDL mô tả các mạch số cơ bản
7 đèn trong bộ hiển thị LED 7 đoạn. 4 bit ngõ vào này mã hóa cho một trạng thái nhị phân tương ứng của một số thập phân. Cho một số thập phân ở ngõ vào, 7 đường tín hiệu ngõ ra được bật lên theo một trật tự đã định trước của bộ hiển thị LED để tượng trưng cho một số thập phân. Dưới đây là sơ đồ của bộ hiển thị LED 7 đoạn với các tên của từng đoạn được gán như sau:
Sự hoạt động của bộ giải mã 7 đoạn được giới thiệu trong bảng chân trị hình 2.5. 4 ngõ vào được giải mã là I3,I2,I1,I0, và 7 ngõ ra mà mỗi ngõ ra thì được dán nhãn là seg a, seg b,…, seg g. Mỗi một cách kết nối ở ngõ vào thì tượng trưng cho một số thập phân hiển thị trong LED 7 đoạn và chúng được biểu diễn trong cột Display. Mỗi một đoạn thì sáng lên khi nó ở trang thái 1 và tắt đi khi nó nhận giá trị 0. Ví dụ trường hợp 4 bit ngõ vào là 0000 thì LED sẽ chỉ hiển thị lên 6 đoạn a, b, c, d, e và f tương đương với các đoạn này sẽ nhận giá trị 1 và chỉ duy nhất một đoạn g không hiển thị vì nó nhân giá trị 0.
Trong bảng dưới đây ta chú ý rằng các giá trị ngõ vào từ 1010 đến 1111 thì không được biểu thị, và ta cũng không cần quan tâm đến những giá trị của các đoạn LED hiển thị cho các giá trị đó.
Hình 2. 5 : Bảng chân trị của bộ giải mã 7 đoạn.
Từ bảng chân trị ta có thể viết được biểu thức logic cho đoạn seg a một cách dễ dàng dựa vào những giá trị 1 trong cột seg a.
Muốn thu gọn biểu thức logic a để thuận tiện trong việc mô tả mạch sau này ta phải sử dụng phương pháp bìa Karnaugh đã được giới thiệu ở phần trên. Trạng thái nào của seg a không có trong bảng chân trị hình 2.5 thì ta có thể mặc định bằng 0 hoặc bằng 1 sao cho thuận lợi trong việc tối giản biểu thức.
Từ bìa Karnaugh kết hợp với các phép biến đổi đơn giản trong đại số Boolean ta có thể viết gọn lại biểu thức a như sau:
Việc lập biểu thức Boolean cho các đoạn b, c, d, e, f, g được thực hiện tương tự như cho a. Cuối cùng ta sẽ có các kết quả sau:
Chương 2 : Dùng ngôn ngữ VHDL mô tả các mạch số cơ bản
Hình 2. 6 : Mạch giải mã LED 7 đoạn.