(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第１２２回］
●７ｓｅｇＬＥＤ表示回路を手直ししました
前回の説明には誤りがありました。
説明の下の方、７ｓｅｇＬＥＤ表示回路の説明のところです（誤っていた部分を抜き出して下に示します）。
７４ＨＣ１９１のＣＫにはＴ３が入力されています。
ＣＰＵはＨＡＬＴ命令が実行されない限りは、少なくともＴ０〜Ｔ４は毎回必ず繰り返し実行を続けます。
そして毎回Ｔ３が入力されるごとに７４ＨＣ１９１からは０００〜１１１が順に繰り返し出力されることになります。
すると、Ｔ３の入力ごとにＡ０〜Ａ２は、Ｍ１の期間だけ強制的に０００〜１１１になります。
赤で表示した「Ｔ３」が誤りで、ここは全て「Ｍ１」になります。
７４ＨＣ３７４にセグメントデータがラッチされるのはＴ３のタイミングなのですが、メモリアドレスＡ０〜Ａ２とＭＥＭＲＱはＭ１（つまりＴ２＋Ｔ３）の間アクティブでなければならないからです。
回路図も間違っていました。
訂正後の回路図です。
７４ＨＣ１９１の１４ｐｉｎ（ＣＫ入力）をＭ１に直しました。
じつは、この訂正のほかにも直したところがあります。
訂正前の回路図では７４ＨＣ２４４の１、９ｐｉｎ（ＯＥ入力）と７４ＬＳ１４５の１２ｐｉｎ（Ｄ入力）はともにＧＮＤに接続していました。
訂正後の回路図では、ここにもＭ１が入力されています。
また、７４ＨＣ３７４を７４ＨＣ３７３に変更し、ＣＫ入力もＴ３からＴ２に変更しました。
●７４ＨＣ３７３と７４ＨＣ３７４、見かけは同じ、ですが中身は大きく違います
当初７４ＨＣ３７３ではなくて７４ＨＣ３７４にしたのにはわけがありました。
しかし、あとになってそれは考え違いだったことがわかりました。
最終的には今回の訂正後の回路図にあるように、７４ＨＣ３７３でもよかったわけですが、せっかく試行錯誤の過程で異なるタイプのレジスタについて考える機会ができたわけですから、この際、その試行錯誤の過程とともに、両者の相違、特徴についても説明することにしたいと思います。
まずは７４ＨＣ３７３と７４ＨＣ３７４のデータシートを比較してみます。
●７４ＨＣ３７３のデータシート（部分）です
注目すべき点は下線部（赤）です。
最初のＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ（説明、特徴）のところを読むと、「７４ＨＣ３７３はＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｌａｔｃｈ である」と書いてあります。直訳すると「透過型」のラッチです。
その下の下線部（赤）の説明では、「ＬＥがＨｉｇｈのときに、入力が出力につつぬけになり、ＬＥがＨからＬになるときにラッチされる」と書いてあります。
下の真理表では、ＬＥ（Ｌａｔｃｈ Ｅｎａｂｌｅ）がＨおよびＬとなっているだけで、「下がりエッジでラッチされる」ことまでは、ちょっとわかりにくいのですが、表の下の注記を読むとわかります（なんて書いてあるか、訳してみてください。英語の勉強です）。
●７４ＨＣ３７４のデータシート（部分）です
さて、つぎは７４ＨＣ３７４です。
７４ＨＣ３７３は「透過型のデータラッチ」だったのですが、７４ＨＣ３７４はＤフリップフロップになっています。
Ｄフリップフロップは、クロックの立ち上がりエッジで、そのときの入力のＨ、Ｌが、Ｑ出力からそのまま出力され、そこでホールドされます（クロックの下がりエッジで動作するフリップフロップもあります）。
７４ＨＣ３７３と７４ＨＣ３７４の相違点は、第一にはクロックの下がりエッジでデータをホールドする（７４ＨＣ３７３）のか、上がりエッジでホールドする（７４ＨＣ３７４）のか、ということです。
しかしもっと大きな相違点は、クロックがＨの期間中、データが「つつぬけ」になる（７４ＨＣ３７３）のか、クロックの上がりエッジ以外は出力が変化しない（７４ＨＣ３７４）のか、という点です。
●７４ＨＣ３７３の場合のタイミングチャートです
その相違点がどのように回路に影響してくるのかを、タイミングチャートを使って説明してみます。
まず、変更前の回路図で７４ＨＣ３７４だけを７４ＨＣ３７３に換えてみました。
７４ＨＣ１９１と７４ＨＣ１２６へのＴ３入力からＭ１入力は、回路が間違っていたのですから、Ｍ１に訂正後の回路で考えます。
それと、７４ＨＣ３７３へのラッチ入力はＴ２にしました。
問題点がはっきりわかるように、タイミングは「遅れ」を意識して書いてあります。
問題は赤で示した期間にあります。
Ｍ１の上がりエッジで７ｓｅｇＬＥＤの表示桁が切り換わります（７４ＨＣ１９１〜７４ＬＳ１４５の出力によって、７ｓｅｇＬＥＤのカソードへの信号が切り換わります）。
その一方で、セグメントデータの方は、メモリから出力されるデータがもとになりますから、当然、Ｍ１の立ち上がりから遅れて変化します。たぶんＴ２の期間のどこかで変化します。
７４ＨＣ３７３はラッチ信号がＨの期間中（Ｔ２の期間中）は、入力データが出力につつぬけになってしまいますから、上のタイミングチャートで赤で示した期間に、７ｓｅｇＬＥＤには表示データとは関係のないデータが表示されてしまうことになります。
おそらく非常に短い期間ですから、あるいは気になるほどは見えないかもしれません。
でも、これが繰り返し発生するわけですから、ひょっとすると、表示のちらつきとして見えてしまうかもしれません。
それなら、７４ＨＣ３７３へのラッチパルスをＴ３にすればよいではないか、と言われるかもしれません。
しかしそれは、なお悪い結果になります。
繰り返しますが７ｓｅｇＬＥＤの表示桁はＭ１の立ち上がりで切り換わります。
しかし表示データが切り換わるのがその真中のＴ３の立ち上がりということになりますから、表示桁が切り換わってから、表示データが切り換わるまで、つまりＭ１の前半（Ｔ２の期間）は、一桁前の表示データが表示されてしまうことになります。
多分これははっきりと見えてしまうはずです。
そこで、７４ＨＣ３７３はここには使えないので、７４ＨＣ３７４を使うことにしたのでしたが、じつはこれも間違っていました。
●７４ＨＣ３７４の場合のタイミングチャートです
７４ＨＣ３７４はクロックの上がりエッジでのみ出力データが変化するから、使えると思ってしまったのですが、さきほどの７４ＨＣ３７３でラッチ信号をＴ３にした場合と結果は同じになってしまうことに気がついていませんでした。
なお、７４ＨＣ３７４のクロック入力はＴ３にする必要があります。Ｔ２では表示データをラッチすることができません。
７４ＨＣ３７３でも７４ＨＣ３７４でもどちらでも結果は同じだったのです。
このままでは、どちらも使うことができません。
あれまあ、さて困った。どうしましょう…。
●そこで、今回の回路図になりました
もう一度、今回の変更回路図を見てください。
７４ＨＣ２４４のＧ入力と７４ＬＳ１４５のＤ入力をＧＮＤからＭ１に変更した、と説明しました。
ここにＭ１を入れることで、Ｍ１の期間中は、７ｓｅｇＬＥＤがドライブされないようにしたのです。
７４ＨＣ２４４はＭ１の期間だけ、Ｇ入力がＨになるので、出力が禁止されます（ハイインピーダンスになる）。
そして、７４ＬＳ１４５についてですが。
あ。７４ＬＳ１４５については、説明がまだでした。
７４ＬＳ１４５はＢＣＤから１０進へのデコーダ（およびドライバ）です。
このＩＣだけはホンモノのＴＴＬです。
７ｓｅｇＬＥＤのカソードには全点灯時（”８”とｄｐを表示したとき）には８セグメント分の電流が流れます。
７４ＬＳ１４５には最大で８０ｍＡを流すことができます。
ということで、ここには７４ＬＳ１４５を使います。
下手な説明をするよりもデータシートを見たほうがわかりやすいですね。
●７４ＬＳ１４５のデータシート（部分）です
データシートを見ていただいたところで、さきほどの説明の続きです。
７４ＬＳ１４５のＤ入力（データシートではＰ３になっています）にＭ１を入れると、その期間はＤ入力（Ｐ３）はＨになりますから、出力のＱ０〜Ｑ７はＨになります（真理表では”Ｈ”出力になっていますが、オープンコレクタ出力ですから、本当はハイインピーダンスです）。
このとき、７ｓｅｇＬＥＤのカソードには電流は流れませんから、ＬＥＤは光りません。
７４ＨＣ２４４と７４ＬＳ１４５のどちらか片方にＭ１を入れれば、その期間だけ７ｓｅｇＬＥＤは表示オフになりますから、それで十分なのですが、ＧＮＤをＭ１につなぎかえるだけのことですから、両方ともＭ１を入れることにしました。
こうすることで、「Ｍ１の期間中に表示データが切り換わることで、ＬＥＤの表示が乱れて見えるかもしれない」という心配を取り除くことができました（と思います）。
めでたし、めでたし。
２００８．１２．５ｕｐｌｏａｄ
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