[oeasy]python0104_指示灯_显示_LED_辉光管_霓虹灯

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

 

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• 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

 

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• 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

 

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• 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

 

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• 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

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• 在剑桥 的 EDSAC 上

闪烁的灯

• 可以用 文氏电路 控制
• 小灯闪烁

 

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流水灯

• 可以 制作
• 多灯闪烁

 

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• 配合555定时器
• 制作流水效果

 

多彩的灯

• LED 的颜色
• 多了起来

 

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• 可以让 不同颜色的灯
• 闪烁 起来

 

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• 这东西很常见

红绿灯

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• 红绿灯
• 控制灯管 延迟 的 时间

 

调音台

• mixer console

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• 设置音量显示电平

双色灯

• 有的LED
• 可以发出两种颜色

 

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• 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)

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• 控制台(console)

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• 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

 

 

 

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• 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]

 

 

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• 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

 

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• 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

 

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• 10根 输入信号

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• 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

 

 

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• 总共 16根管脚
• 16-pin

 

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• 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

 

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• 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

 

 

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• 今天的输出硬件
• 也要安装 软件(software)驱动(driver)

 

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• 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

 

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

 

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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

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• 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