Circuitos Sumadores y Decodificadores

               CIRCUITOS DIGITALES
                     PROYECTO N° 02
  TEMPORIZADOR DIGITAL PROGRAMABLE
                             FASE 1:
       Circuitos Sumadores y Decodificadores

OBJETIVOS:

• Implementación de circuitos de arquitectura básica usando C.I .: Sumadores y restadores.
• Implementación de circuitos decodificadores y displays de 7 segmentos.
• Utilizar un SIMULADOR para comprobar el comportamiento de los mismos.

DESARROLLO DEL PROBLEMA:

• ¿Qué sucede si la SUMATORIA es superior a 9?, ¿qué número se muestra en el DISPLAY y por qué?

Si la sumatoria es superior a nueve obtendremos como respuesta en el display letras tales como (A=10, B=11, C=12;.......), esto es porque en la pantalla de este solo se tiene la posibilidad de mostrar números de un solo dígito.

• En el CI 7448, ¿para qué se utilizan los pines BI/RBO, RBI y LT?

Las funciones LT (Lamp Test), RBI (Ripple Blanking Input) yBI/RBO (Blanking Input/Ripple Blanking Output) son activas a nivel bajo.

Cuando se aplica un nivel bajo a la entrada LT y la entrada BI/RBO está a nivel alto, se encienden todos los segmentos del display. La entrada de comprobación se utiliza para verificar que ninguno de los segmentos está fundido.

• En el bloque del entrenador denominado HEX 7 SEGMENT DISPLAY, ¿para qué sirven las entradas LE, RBI y la salida RBO?

• Trate de modificar el circuito de simulación para mostrar una SUMA DE 2 DÍGITOS.

Teoría de Sumadores y Decodificadores BCD a 7 segmentos:

SUMADOR:

Un sumador es un circuito digital que realiza la adición de números. En muchas computadoras y otros tipos de procesadores se utilizan sumadores en las unidades aritméticas lógicas. También se utilizan en otras partes del procesador, donde se utilizan para calcular direcciones, índices de tablas, operadores de incremento y decremento y operaciones similares.

Aunque los sumadores se pueden construir para muchas representaciones numéricas, tales como decimal codificado en binario o exceso-3, los sumadores más comunes funcionan en números binarios. En los casos en que se utiliza el complemento a dos o el complemento a uno para representar números negativos, es trivial modificar un sumador para convertirlo en un sumador-restador. Otras representaciones de números con signo requieren más lógica alrededor del sumador básico.

DECODIFICADOR(BCD) A 7 SEGMENTOS:

DECODIFICADOR:

Es un elemento digital que funciona a base de estados lógicos, con los cuales indica una salida determinada basándose en un dato de entrada característico, su función operacional se basa en la introducción a sus entradas de un número en código binario correspondiente a su equivalente en decimal para mostrar en los siete pines de salida establecidos para el integrado, una serie de estados lógicos que están diseñados para conectarse a un elemento alfanumérico en el que se visualizará el número introducido en las entradas del decodificador. El elemento alfanumérico que se conecta a las siete salidas del decodificador también está diseñado para trabajar con estados lógicos, es un dispositivo elaborado con un arreglos de LED de tal manera que muestre los números decimales desde el cero hasta el nueve dependiendo del dato recibido desde el decodificador, a este elemento se le conoce con el nombre de display ó dispositivo alfanumérico de 7 segmentos.

El decodificador está formado internamente por compuertas lógicas y sus conexiones internas son un sistema predefinido por el diseñador para que su función operacional sea un acople perfecto y efectivo con el display, observe como se  muestran a continuación en las especificaciones del fabricante.

DISPLAY:

Es un dispositivo alfanumérico que se encuentra formado por diodos emisores de luz (LED), posicionados de forma tal que forme un numero ocho, a cada uno de ellos se les denomina segmentos. Encendiendo algunos de ellos y apagando otros se puede ir formando diferentes números por medio de las combinaciones entre ellos. 

Cada segmento esta designado con una letra. El punto decimal se denomina dp, pt ó simplemente P. El display se encuentra en una representación de encapsulado con los pines para conectarlo a un circuito. A cada pin o pata del encapsulado se le asigna la letra correspondiente del segmento. Esto significa que, por ejemplo, con el pin "a" podemos controlar el estado del segmento "a"(encenderlo o apagarlo).

El display tiene 8 leds colocados en forma de un dígito con punto decimal, cada led tiene dos extremos, ánodo y cátodo. Como en total son 8 leds, debería tener 16 extremos (8 ánodos y 8 cátodos), sin embargo el encapsulado solo tiene 10. Esto se hace para reducir el tamaño del encapsulado y se logra de la siguiente manera. Los 8 led se interconectan internamente de tal forma que solo se puede acceder a uno de los dos extremos de cada led. Los extremos sobrantes de cada led se conecta internamente en un solo punto llamado común , y este punto de unión se encuentra disponible desde el exterior del encapsulado. Debido a esta configuración se tienen dos tipos de display de 7 segmentos: Ánodo común y Cátodo común.

VIDEO DEMOSTRATIVO:

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:

* OBSERVACIONES:

- Se observó, que para el funcionamiento adecuado del circuito a simular se utilizo el decodificador 7448, ya que también se podía encontrar el decodificador 7447 que era muy parecido pero al final no resulto ser lo mismo en el aspecto de orden de conexión.

- Se observó, que al exceder las cifras de un solo dígito en el display obtendremos como resultados letras las cuales tiene un correspondiente valor.

- Se observó, que en una tabla el valor de acarreo se da cuando se excede en la suma de los bits, por ejemplo si el valor es de cuatro bits y se realiza la suma binaria con otros cuatro bits este nos puede dar un resultado con cinco que no es casi siempre, el quinto bit f¿se convertiría en el valor del acarreo.

* CONCLUSIONES:

- Se concluye que el programa PROTEUS fue muy eficiente para ayudarnos a simular lo indicado en el laboratorio.

- Se concluye que se logró la implementación de circuitos y display de siete segmentos.

BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA RECOMENDADA:

• Floyd, Thomas (2006) Fundamentos de sistemas digitales.  Madrid.: Pearson Educación (621.381/F59/2006) Disponible Base de Datos Pearson.
• Mandado, Enrique (1996) Sistemas electrónicos digitales.  México D.F.: Alfaomega. (621.381D/M22/1996).
• Morris Mano, M. (1986) Lógica digital y diseño de computadoras.  México D.F.:  Prentice Hall (621.381D/M86L).
• Tocci, Ronald (2007) Sistemas digitales: Principios y aplicaciones.  México D.F.: Pearson Educación. (621.381D/T65/2007) Disponible Base de Datos Pearson.

Integrantes:

- Manuel Atahualpa Lázaro.

- Daniel Condori Ortiz.

- Cesar Barrantes Ppacco.