Practica 4

 

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO FACULTAD: INFORMÁTICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA DEVEN TELECOMUNICACIONES TELECOMUNICACIONE S Y REDES CARRERA: ELECTRONICA TELECOMUNICACIONES GUÍA DE LABORATORIO DE SISTEMAS DIGITALES

PRÁCTICA No. 4 “DISEÑO DE SISTEMAS CONTROLADORES COMBINACIONALES”

1. DATO DATOS S GE GENE NERA RALE LES: S: NOMBRE: (estudiante(s) Ricardo Chávez Shirley Chávez

FECHA DE REALIZACIÓN: 15/05/2017

CÓDIGO(S): (de estudiante(s) 897 994

FECHA DE ENTREGA: 19/05/2017

 

2. OBJE OBJETI TIVO VO(S (S): ): 2.1.

GENERAL Diseñar e implementar sistemas controladores combinacional combinacionales es con circuitos LSI y MSI

2.2.  

   

 

ESPECÍFICOS

Diseñar un circuito combinación que permita sumar dos dígitos BCD 8421, tanto las entradas como salidas se visualizaran en display de 7 segmentos. Simular e implementar el diseño con SUMADORES. Establecer diferencias presentes entre el diseño actual y los obtenidos en las prácticas anteriores. Seleccionar los dispositivos más relevantes para aplicar en el diseño. Empl Em plea earr corr correc ecta tame ment ntee lo loss catá catálo logo goss de disp dispos osit itivo ivoss elec electr trón ónic icos os integrados.

3. METO METODO DOLO LOGÍ GÍA A 3. 3.1. 1.

Ente Entend ndim imie ient nto od del el pr prob oble lema ma

El problema consiste en la implementación de un circuitos combinacional con sumadores completos, que sume 2 números de BCD, en el cual tanto entradas como salidas se visualicen en display de 7 segmentos.

3. 3.2. 2.

Dete Determ rmin inac ació ión n de de ent entra rada dass y sali salida dass

Se utiliza dos switch de 4 puertos en el cual se representa las entradas de los dos números BCD cada uno y se visualizan en display. Posterior a esto se realiza la simplificación para las respectivas salidas en los sumadores de la suma de dos números BCD cada uno. Se diseña los circuitos completos, que se implementaran.

3. 3.3. 3.

Simp Simpli lific ficac ació ión n de de la lass ecua ecuaci cion ones es

Se emplea mapas de Karnaugh para simplificar la función.

3. 3.4. 4.

Simu Simula laci ció ón de del d dis iseñ eño o

Mediante Median te la uti utiliz lizaci ación ón del sof softwa tware re de dis diseño eño PRO PROTEU TEUS.8 S.8.0 .0 se rea realiz liza a la simulación del circuito y se comprueba el correcto funcionamiento antes de su implementación.

3. 3.5. 5.

Impl Implem emen enta taci ción ón del del dis diseñ eño o

Se implementa los circuitos utilizando sumadores completos, decodificadores y displays.

 

4. EQUI EQUIPO POS S Y MA MATE TERI RIAL ALES ES:: o o o o

Placa Protoboard Cable de Timbre Switch 8 puertos Resistencias 220 Ω

o o o o o

Compuertas Lógicas Display ánodo común 7 segmentos Fuente de Poder (5-8V) Decodificador (74LS47) Sumador Completo ()

4.1. TABLA DE G GASTO ASTOS S (DISEÑO (DISEÑO CO CON N MUL MULTIPL TIPLEXOR EXORES) ES) Tabla 1.Tabla de gastos materiales para la realización de la practica

UNIDADES 12 2

 

4 4

   

 

ARTICULOS

VALOR UNITARIO

VALOR TOTAL

Multplexores (74151) Dip-Swich

1,60 0,98

1,60 1,96

Decodifcadores (7447) Display ánodo común

1,6 0,89

6,4 3,56

TOTAL

1,52

5. MARC MARCO OT TEÓ EÓRI RICO CO:: SUMADOR COMPLETO En electrónica un sumador es un circuito lógico que calcula la operación suma. En los computadores modernos se encuentra en lo que se denomina Unidad aritmé ari tmétic tico o lóg lógica ica (AL (ALU). U). Gen Genera eralme lmente nte rea realiz lizan an las op opera eracio ciones nes arit aritmét mética icas s en código binario decimal o BCD exceso 3, por regla general los sumadores emplean el sistema binario.

 Figura 1. Diseño dey tabla lógica de un sumador comple completo to de un bit.

SUMA EN BCD SUMA EN BCD 

 

BCD es un código numérico y puede utilizarse en operaciones aritméticas. La suma es la más importante de estas operaciones ya que las otras tres operacione opera ciones s (sust (sustracci racción, ón, multi multiplica plicación ción y divis división) ión) se pued pueden en lleva llevarr a cabo utilizando la suma. Método para sumar dos números BCD: Paso 1. Sumar los dos números BCD utilizando las reglas de la suma binaria vistas anteriormente. Paso 2.  Si una suma de 4 bits es igual o menor que 9, es un número BCD válido. Paso 3. Si una suma de 4 bits es mayor que 9, o si genera un acarreo en el grupo de 4 bits, el resultado no es válido. En este caso, se suma 6 (0110) al grupo de 4 bits para saltar así los seis estados no válidos y pasar al código 8421. Si se genera un acarreo al sumar 6, éste se suma al grupo de 4 bits siguiente.

DECODIFICADORES Un decodificador o descodificador es un circuito combinacional combinacional,, cuya función es inversa a la del codificador , es decir, convierte un código binario de entrada (natural, BCD BCD,, etc.) de N bits de entrada y M líneas de salida (N puede ser  N

cualquier entero y M es un entero menor o igual a 2 ), tales que cada línea de salida será activada para una sola de las combinaciones posibles de entrada. Normalmente, estos circuitos suelen encontrarse como deco decodific dificador ador / demultiplexor . Es Esto to es de debi bido do a qu que e un de demu multi ltipl plex exor  or  puede comportarse como un decodificador.

 Figura 2. Display de 7 segmentos controlado por un decodificador 7447 

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS El visualizador de siete segmentos (llamado también display por calco del inglés) es una fo form rma a de re rep pre rese sent ntar ar car arac acte tere res s en equipo uipos s electrónicos electrónicos.. Está compuesto de siete segmentos que se pueden encender o apagar  individualmente. Cada segmento tiene la forma de una pequeña línea. Se podría comparar a escribir números con cerillas cerillas o  o fósforos de madera.

 

6. PROC PROCED EDIM IMIE IENT NTO: O: Tabla de un sumador completo Tabla 2. Tabla lógica de un sumador completo

A

B

C

R

Co

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0

0

0 1 1

1 0 0

1 1

1

0

1

0

1 0 1

0

1

1

0

0

1

1

0

0

1

1

1

1

1

DISEÑO DEL CIRCUITO COMBINACIONAL

 

7. CONCLU CONCLUSIO SIONES NES Y REC RECOME OMENDA NDACIO CIONES NES:: CONCLUSIONES El nivel de complejidad entre el diseño implementado con sumadores completos resulta ser menor que al caso anterior.  Al utilizar sumadores completos se invierte menos presupuesto que al utilizar  solamente multiplexores. En comparación con los multiplexores implementar con sumadores completos se vuelve más fácil y descomplicado.

RECOMENDACIONES 





Como el display de 7 segmentos está constituido internamente por varios leds es recordable conectar una resistencia, para que este no se queme. Es necesario revisar que todos los caminos estén correctamente ubicados, ya que el circuito podría fallar, y es mejor hacerlo conforme se siga avanzando el circuito, para al final no tener inconvenientes. Se debe simplificar lo más posible el circuito a diseñar, adaptarlo correctamente considerando considerando el espacio en el protoboard, así se tendrá una mejor facilidad al armarlo y una estética mejor presentable

8. BI BIBL BLIO IOGR GRAF AFÍA ÍA:: Llorís Ruíz, A., Prieto Espinosa, A., & Parrilla Roure, L. (2003). Sistemas digitales. Floyd, T. L., & de Turisi, E. B. L. (1997). Fundamentos de sistemas digitales (Vol. 7). Prentice Hall.

FIRMAS DE RESPONSABILIDAD

 

ANEXOS