BCD code, 세븐 세그먼트에 대한 이론 및 회로

문서 내 토픽

1. BCD code

BCD는 Binary Coded Decimal의 약자로서 이진코드의 십진화를 의미한다. 일반적으로 BCD 코드란 8421코드를 의미하며 각 비트의 자리값은 MSB에서부터 8,4,2,1로 되기 때문에 가중코드라고 한다. BCD코드에서는 10진수의 한자리 수인 0~9까지만을 숫자로 표현하고 그 이상의 숫자에서 대해서는 don't care한다. BCD코드의 덧셈을 하려면 ①2진수의 덧셈의 규칙에 따라 두 수를 더하고 ②연산결과 4비트의 값이 9거나 9보다 작으면 그대로 결과값으로 사용하고 ③ 연산결과 4비트의 값이 9보다 크거나 자리 올림수가 발생하면 그 결과값에 6(0110)을 더하여 결과값으로 사용한다.
2. 7segment 동작 원리

7세그먼트 표시장치는 표시 장치의 일종으로, 7개의 획으로 숫자나 문자를 나타낼 수 있다. 7세그먼트 표시 장치는 7개의 선분으로 구성되어 있으며, 위와 아래에 사각형 모양으로 두개의 가로 획과 두 개의 세로 획이 배치되어 있고, 위쪽 사각형의 아래 획과 아래쪽 사각형의 위쪽 획이 합쳐진 모양이다. 7세그먼트를 제어할 때 MCU의 GPIO를 바로 7세그먼트에 연결을 하면 최소 8개의 GPIO가 필요하지만, BCD 디코더를 사용한다면 4개의 GPIO로 만으로도 7세그먼트를 동작 시킬 수 있다.

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1. BCD code

BCD(Binary Coded Decimal) 코드는 10진수 숫자를 4비트 이진수로 표현하는 방식입니다. BCD 코드는 10진수 숫자를 직접 이진수로 변환하는 것보다 더 효율적이며, 특히 디지털 회로 설계에서 널리 사용됩니다. BCD 코드는 10진수 숫자를 표현하는 데 필요한 비트 수가 적어 메모리 공간을 절약할 수 있고, 10진수 연산을 쉽게 수행할 수 있습니다. 또한 BCD 코드는 10진수 숫자를 직접 표시할 수 있는 7세그먼트 디스플레이와 호환되어 사용됩니다. 이러한 장점으로 인해 BCD 코드는 디지털 시계, 계산기, 계측기 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.
2. 7segment 동작 원리

7세그먼트 디스플레이는 숫자 및 문자를 표시하는 데 사용되는 디스플레이 장치입니다. 7세그먼트 디스플레이는 7개의 세그먼트로 구성되어 있으며, 각 세그먼트는 독립적으로 켜고 끌 수 있습니다. 이를 통해 숫자 0부터 9까지와 일부 문자를 표시할 수 있습니다. 7세그먼트 디스플레이의 동작 원리는 다음과 같습니다. 각 세그먼트는 LED 또는 LCD와 같은 발광 소자로 구성되어 있습니다. 이 발광 소자들은 외부에서 제공되는 전압 신호에 따라 켜지거나 꺼집니다. 이러한 방식으로 7개의 세그먼트를 적절히 조합하여 숫자 및 문자를 표시할 수 있습니다. 7세그먼트 디스플레이는 단순한 구조와 동작 원리로 인해 저렴하고 신뢰성 있게 사용될 수 있어 다양한 전자 기기에 널리 활용되고 있습니다.