LABORATORIO N3

LABORATORIO N3

CIRCUITOS SUMADORES Y DECODIFICADORES

      I.     CAPACIDAD TERMINAL

      -      Identificar las aplicaciones de la Electrónica Digital.

-        Describir el funcionamiento de las unidades y dispositivos de almacenamiento de información.

-        Implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial.

    II.     COMPETENCIA ESPECIFICA DE LA SESION

-        Implementación de circuitos de aritmética binaria 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.

   III.        CONTENIDOS A TRATAR

-        Circuitos Sumadores

-        Circuitos Decodificadores.

-        Display de 7 segmentos

  IV.     RESULTADOS

-        Diseñan sistemas eléctricos y los implementan gestionando eficazmente los recursos materiales y humanos a su cargo.

    V.     MATERIALES Y EQUIPO

-        Entrenador para Circuitos Lógicos

-        PC con Software de simulación.

-        Guía de Laboratorio. El trabajo se desarrolla de manera GRUPAL.

  VI.     REPASO DEL LABORATORIO ANTERIOR

-        Diseño de circuitos combinacionales

 VII.     FUNDAMENTO TEÓRICO

Revise los siguientes enlaces:

-        CIRCUITOS SUMADORES:

http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/4750/4923/html/7_sumadores.html

-        CIRCUITOS DECODIFICADORES:

https://sites.google.com/site/electronicadigitalmegatec/home/deccoder-bcd-a-7-segmentos

-          NUMEROS BINARIOS

http://mrelbernitutoriales.com/electronica-digital/numeros-binarios/

-         DISPLAY DE 7 SEGMENTOS:

http://www.electrontools.com/Home/WP/2016/03/09/display-7-segmentos/

TAREAS DE LABORATORIO:

1.       Los Números Binarios y su representación:

1.       Suma de números Binarios

1.      Tomando en cuenta el circuito anterior, SIMULAR dicho circuito y completar la tabla siguiente:

Acarreo Cin	Sumando A	Sumando B	Sumatoria ∑	Acarreo Cout
0	0001	0010	0011	0
0	0010	0011	0101	0
0	0011	0100	0111	0
0	0100	0101	1001	0
1	0101	0111	1100	1
1	0111	1000	10000	1
1	1000	1001	10010	1

1.      Armar circuito en el ENTRENADOR y verificar resultados

1.      Visualización de Números Binarios (DECODIFICADORES)

2.      Tabla de verdad de un DECODIFICADOR DE 7 SEGMENTOS

3.      Decodificador COMERCIAL: 7448

4.      Realice la SIMULACION del circuito mostrado. Luego realice la IMPLEMETACION en ENTRENADOR comprobando la tabla anterior.

Experimente y responda a las preguntas siguientes dentro del BLOG (video)

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

Al realizar una sumatoria mayor a 9, notamos como en el display aparece un error.

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

las funciones LT, RBI yBI/RBO. Como indican los círculos del símbolo lógico, todas las salidas (de a a g) son activas a nivel bajo, al igual que lo son LT (Lamp Test), RBI (Ripple Blanking Input) yBI/RBO (Blanking Input/Ripple Blanking Output).

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?

LT. Lamp Test.
  Cuando es cierta, nivel bajo, Cambia a nivel bajo todas las salidas desde la “a” hasta la “g” con lo que todos los segmentos del Display encenderán.

RBI. Ripple Blanking Input.

Cuando es cierta, nivel bajo Y A, B, C, D, son falsos, nivel bajo, se harán falsas las salidas desde la “a” hasta la “g”

Esto se utiliza para apagar los ceros a la izquierda en sistemas de más de una cifra.

-        01 no encenderá el 0

-        101 si encenderá el 0 de las decenas.

BI/RBO. Blanking Input o Ripple Blanking Output. 

Se utiliza para apagar los ceros a la izquierda en sistemas con más de un Display.

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

IMÁGENES CAPATADAS EN EL LABORATORIO

CIRCUITO SUMADORES Y DECODIFICADORES BCD A 7 SEGMENTOS

SUMADORES

Es un circuito que realiza la suma de dos palabras binarias. Es distinta de la operación OR, con la que no nos debemos confundir. La operación suma de números binarios tiene la misma mecánica que la de números decimales.

La suma de números binarios con dos o más bits, puede ocurrir el mismo caso que podemos encontrar en la suma de números decimales con varias cifras: cuando al sumar los dos primeros dígitos se obtiene una cantidad mayor de 9, se da como resultado el dígito de menor peso y “me llevo" el anterior a la siguiente columna, para sumarlo allí.

TIPOS:

SEMISUMADOR (HALF ADDER)

El semi sumador (Half Adder) es un circuito combinatorio formado por compuertas que tiene como función sumador dos bits (dos entradas) y obtener como resultado la suma y el carry o lleva (dos salidas). A continuación, se presenta su tabla de verdad, su ecuación lógica, su símbolo y su circuito lógico.

SUMADOR COMPLETO (FULL ADDER)
Tiene tres entradas, los dos bitas a sumar con el carry anterior (Ci) y dos salidas, la suma y el nuevo carry (Co). Abajo se tiene la tabla de verdad, el símbolo y el circuito lógico formado por dos semisumadores.

SUMADOR BINARIO DE 4 BITS

Este sumador es el circuito integrado 74283, suma dos números binarios de 4 bits con el carry anterior (Co), o sea, en total 9 entradas y se obtiene a la salida los 4 bits del resultado de la suma y el nuevo carry (C4), en total 5 salidas. Es un circuito integrado de 16 pines con la tierra (pin 8) y la fuente Vcc (pin 16). A continuación, se presenta la distribución de los pines del circuito, su diagrama lógico y su símbolo lógico.

DIAGRAMA LÓGICO
El esquema mostrado en la figura es el conexionado interno que presenta dicho sumador de 4 bits, configurado dentro del CI 7483

DECODIFICADORES

Son sistemas combinacionales que generan productos canónicos de una combinación binaria aplicada a sus entradas de manera que convierte un código binario de X bits en Y líneas de salida

TIPOS:

Decodificadores excitados: se activa más de una salida a la vez.

Decodificadores no excitados: solo se activa una salida a la vez. 

 Por ejemplo

El circuito de abajo tiene dos entradas binarias (A y B), o sea, que puede ser 00 (=0), 01(=1), 10 (=2) o 11 (=3) la salida se activa colocando un 0 en la salida correspondiente So, S1, S2, S3. Para que funcione se requiere que el pin E=0.

DECODIFICADOR DE 3 A 8

El 74138 es un circuito integrado que decodifica un número binario de 3 bits a la entrada A0-A1-A2 en 8 salidas Oo a O7. La salida correspondiente se activa según el código presente en la entrada. Por ejemplo, si A2-A1-A0=011 (LHH) se activa O3=L.

DECODIFICADOR DECIMAL

El 74147 es un decodificador decimal que tiene como entradas las líneas de 1 al 9 y como salidas el código binario que corresponde a la entrada activada. Funciona con lógica negativa (activa con nivel bajo).

DECODIFICADOR BCD

 BCD Quiere decir Binario Codificado en Decimal. Este circuito 7442 es un decodificador cuya entrada es un número binario de 4 bits y su salida el correspondiente número decimal.

DECODIFICADOR BCD A 7 SEGMENTOS 

Es un decodificador cuya entrada es un número binario BCD y su salida son las líneas (a, b, c, d, e, f, g) que se activan para formar el número decimal en un display de 7 segmentos.

SEGMENTO A

SEGMENTO B 

SEGMENTO C 

SEGMENTO D 

SEGMENTO E

SEGMENTO F

SEGMENTO G 

DISPLAY

Es un dispositivo alfanumérico que se encuentra formado por diodos emisores de luz (LED), posicionados de forma tal que forme un número 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 o 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 conectan 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.

OBSERVACIONES:

-        Vimos que algunos de nuestros materiales no hacían buen contacto 

-        Es muy importante conectar su gnd y vcc de los componentes digitales, como del sumador, si no se realiza esto simplemente no funcionará.

-        Algunas salidas del contador tienen que ir conectados a negativo. 

-        Algunos cables que se usaron, no estaban en buenas condiciones los cuales tuvieron que ser reemplazadas por otros conductores.

-        Observamos que el programa proteus nos sirvió para el funcionamiento de nuestros circuitos realizados en el laboratorio.      

CONCLUSIONES:

-        Se debe verificar el conexionado correcto del circuito ya que de eso depende mis respuestas o resultados.

-        Se debe verificar el funcionamiento de cada uno de los instrumentos para no tener respuestas erróneas.

-        Los decodificadores dependen de las entradas y salidas ya que como resultado nos daba en el Display lo que nos ayudaba a identificar si alguna conexión estuviera mal.

-        Los números binarios se leen de derecha a izquierda.

-        Los códigos binarios representan números binarios, por lo cual se pueden realizar sumas de dígitos binarios para obtener un resultado.

-        El display es un dispositivo electrónico el cual nos sirve para visualizar información.

INTEGRANTES:

-        CALIZAYA FUERTES, Javier

-        CALLOAPAZA TORRES, Cristhian David