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[oeasy]python0104_指示灯_显示_LED_辉光管_霓虹灯

news 2025/9/16 8:46:52

编码进化

回忆上次内容

x86、arm、riscv等基础架构
- 都是二进制的
- 包括各种数据、指令
但是我们接触到的东西
- 都是屏幕显示出来的字符
计算机显示出来的
- 一个个具体的字型

图片描述

计算机中用来展示的字型
- 究竟是如何进化的呢？🤔🤔

模拟电路时代

电压表、示波器
- 都是输出设备

图片描述

甚至可以
- 用来玩游戏
当时用什么
- 输入输出呢？

输入输出(io)

最基本的输入设备(input)
- 是电键 (key)
- 输入 0或1

图片描述

最基本的输出是什么呢？

基本输出

最基本的输出设备(output)
- 是发光二极管(Led)
- 输出 0或1

图片描述

LED
- 全称 Light-Emitting Diode
  - 发光二极管
电键和发光二极管
- 都是纯纯二进制
可以做点什么好玩的吗？

井字棋

1950s 的游戏

图片描述

在剑桥的 EDSAC 上

闪烁的灯

可以用文氏电路控制
- 小灯闪烁

图片描述

流水灯

可以制作
- 多灯闪烁

图片描述

配合555定时器
- 制作流水效果

多彩的灯

LED 的颜色
- 多了起来

图片描述

可以让不同颜色的灯
- 闪烁起来

图片描述

这东西很常见

红绿灯

图片描述

红绿灯
- 控制灯管延迟的时间

调音台

mixer console

图片描述

设置音量显示电平

双色灯

有的LED
- 可以发出两种颜色

图片描述

这样一个灯头
- 就可以显示不同颜色了
数字电路
- 进入 cpu时代之后呢？

主机面板

大型主机(Main Frame)

图片描述

控制台(console)

图片描述

有 个人计算机用的吗？

pc指示灯

牛郎星8800
- 操作数和操作码
  - 输入
    - 从电键键入
    - 或从纸带读取
  - 输出
    - 在发光二极管

图片描述

整个过程
- 使用纯纯二进制面板
- 如何显示十进制数字呢？

十进制数字显示

辉光管
- Nixie tube
  - ['niksi tju:b]

图片描述

诞生于 1960-1970 年代
- 橘红色的光给人温暖的感觉
甚至
- 发展出五颜六色的霓虹灯牌

图片描述

为什么辉光管能显示数字呢？

辉光管原理

辉光管本质上
- 是带选片的霓虹灯

图片描述

10根输入信号

图片描述

哪个输入信号为 1
- 哪个霓虹灯发光
如何控制输入信号呢？

74141

硬件解码器(decode)
- 将用BCD编码的 4-bit 数据
  - BCD(Binary Coded Decimal)
    - 二进制编码的十进制数字
- 解码为
  - 10-bit 的辉光管选片信号

图片描述

总共 16根管脚
- 16-pin

图片描述

74141 是怎么解码的呢？

解码过程

74141
- 将晶体(Transistor)三极管(Triode)
  - 集成为逻辑门(Logical gate)电路
使用逻辑门电路组合输入输出
- 4-bit 输入信号
- 10-bit 输出信号

图片描述

74141 是辉光管的 驱动(Driver)

驱动

辉光管是硬件输出设备(Device)
74141N
- 是辉光管的 驱动(driver)
将传来的4-bit的BCD数字(digit)
- 解码(decode) 为10-bit信号中的一路
  - 作为辉光管的选片信号

图片描述

今天的输出硬件
- 也要安装软件(software)驱动(driver)

图片描述

driver 是什么意思呢？

driver 词源

drive 驱赶
- 狩猎时驱赶猎物
- 放牧时放马放羊放牛
- 驾驶马车、牛车时赶牲口

图片描述

driver 司机驾驶
- 自行车
- 摩托车
- 1889 火车
- 1896 汽车

图片描述

总结

这次回顾了
- 指示灯
- 辉光管
并了解了驱动(driver)
- 驱动就是
  - 控制设备工作的人(模块)
辉光管离我们的生活很远了

图片描述

辉光管
- 离我们生活太远
有没有生活中更近一些的东西呢？
我们下次再说！👋
蓝桥->https://www.lanqiao.cn/courses/3584
github->https://github.com/overmind1980/oeasy-python-tutorial
gitee->https://gitee.com/overmind1980/oeasypython

[oeasy]python0104_指示灯_显示_LED_辉光管_霓虹灯

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多彩的灯

红绿灯

调音台

双色灯

主机面板

pc指示灯

十进制数字显示

辉光管原理

74141

解码过程

驱动

driver 词源

总结

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