[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