在深入探讨为什么数码管要加锁存器之前,我们需要先了解数码管的工作原理。
数码管是一种将数字转化为可见颜色或亮度的显示器件,通常应用于计时器、计数器、温度计等各类仪器。常见的数码管有共阳数码管和共阴数码管两种。在工作时,数码管的显示需要依靠时序发生器和数据寄存器的串行输出来进行驱动,这就需要加入锁存器来确保数据的精准传送。
数码管在显示数字时需要有规定的时序进行驱动,时序非常关键。如果时序出现紊乱,就会导致数码管的显示出现问题,甚至无法正常显示。而对于时序偏差的控制,则需要寄存锁存器的协助,锁存器可以控制输出数据到数码管的时间,确保数据在正确的时候到达数码管,避免了信号时序的紊乱。
同时,锁存器也能够保障时序的正确性,防止给数码管的输入产生干扰,保证正确的信号能够被送到数码管。
在数据传输过程中,由于传输路径的不稳定性,可能会导致传输过程中数据发生抖动,进而影响到数码管的显示效果。通过在数据传输路径中增加锁存器,可以保证信号不会被意外改变或干扰,确保稳定地显示数据。这就是锁存器在数码管中广泛应用的原因。
此外,锁存器还能够缓存数据,确保数据传输完整性,甚至在数码管因为断电或异常等意外情况时,锁存器能够保留数据,待恢复正常后继续显示。
在设计电路时,若不加入锁存器,为了稳定地显示数据,就需要在主频较高的时序发生器和数据寄存器之间加入一些其他的电路元件。这需要一定的物理空间和成本,同时也会降低系统的供电效率。
而加入锁存器后,虽然需要增加一颗芯片,但可以避免上述其他电路元件的增加,也能够提升系统供电效率,降低了整个系统的成本。