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inara1(2019/03/17 Sun 12:06) [ 編集 ] [ 返信 ]

パルスカウント式加算器

Yahoo知恵袋の回答の補足のためにここを使わせてください。

ゲーム機などの点数表示用の加算器の回路図です。ブレッドボードで動作確認しています。

加算用スイッチをチョイ押しすると、5と10と20と50と100という決まった数が加算されて表示されます。加算スイッチ5を押すと表示が5に、その後加算スイッチ10を押すと表示が15になります。同じスイッチをもう1度押せば、同じ数が再加算されます。点数表示は4桁の7セグメントLEDですが、スタティック表示（常時通電）なので、カウンタIC(74HC390）とデコーダIC(4511）を増やせば桁数をいくらでも増やすことができます。

回路図では加算数は固定していますが、スイッチとダイオードを追加すれば、8bit（1〜255）の任意の数の加算ができます。この回路は、設定された加算数と同じ数のパルス列を発生させて、それを10進カウンタ（74HC390）でカウントして表示させるという原理で加算を行っています。したがって、加算スイッチを押すたびに、表示が「前の表示値＋加算値」に更新されます。「表示クリアスイッチ」を押すと10進カウンタがリセットされて表示が0000になります。

加算原理がパルスをカウントする方法なので、クロック信号の周波数が高いほど結果の更新（計算）が早くなります。例えば、クロック周波数が100Hzの場合、加算数を100とすると、結果が出るに1秒かかります（その間、点数表示がパラパラ変化する）。クロック周波数は可変抵抗で100Hzから10kHzまで変えられるようにしているので、瞬時に加算結果を表示する場合はクロック周波数を10kHzにすればいいです。

デコーダIC(4511）はカソードコモンLED用なので、7セグメントLEDはカソードコモンものを使います。動作確認で使った7セグメントLEDはこれ
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00885/
です。サイズの大きなもの
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-04302/
でも使えます。多桁の7セグメントLEDの中にはこれ
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-03673/
のように「ダイナミック接続」と書かれたものがありますが、このタイプは各LEDが独立していないため使えません。