Informe de representación decimal en un display 7 segmentos PDF

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Summary

diseñar e implementar un conversor, que desde la representación decimal de un número de entrada de 8 bits, permita desplegar en dos displays de 7 segmentos el dígito de las unidades y en el otro el dígito de las decenas, utilizando la técnica de la multiplexación.
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Description

ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

INFORME DE LABORATORIO #1

Profesor: Jorge Ivan Olarte Betancur

Estudiantes: Jerson López Leonardo Andrés Pérez Castilla

Grupo: Lab.: Lunes 10 - 12 am

Universidad de Antioquia Medellín, Antioquia - Colombia

Descripción del Trabajo En la primera práctica de laboratorio había que diseñar e implementar un conversor, que desde la representación decimal de un número de entrada de 8 bits, permita desplegar en dos displays de 7 segmentos el dígito de las unidades y en el otro el dígito de las decenas, utilizando la técnica de la multiplexación. Primero veamos en qué consiste el display. Un display de 7 segmentos es un componente que se utiliza para la representación de símbolos alfanuméricos en muchos dispositivos electrónicos. Se ensambla de manera que se active cada segmento por separado, logrando combinar los elementos para representar tanto números letras. Cabe destacar que hay diferentes tipos de displays: ánodo común, y cátodo común. En el primero el dispositivo se conecta a una potencia positiva, por lo cual los segmentos tienen que funcionar con una potencia negativa. Mientras que en el segundo, este recibe una carga negativa, y activa sus segmentos cuando estos reciben carga positiva (este es el usado). Ahora necesitaremos un método para hallar las unidades y decenas de un número dado en binario. Para ello utilizaremos el método recomendado, que consiste en sumar un múltiplo de 6 dependiendo del rango del número binario. Rango

Múltiplo

Lo siguiente es analizar el diagrama de bloques de la Figura 2.

A partir de una señal común de 7 bits, se visualiza en los LED’s los números gracias a un subsistema que se encarga de prender y apagar el segmento deseado. El subsistema es conectado a cada pata del LED. Además, con ayuda de un reloj es posible intercalar la visualización del dígito en cada LED; en este caso, el reloj varía con una frecuencia establecida para ir mostrando primero el 2, y luego 3, de nuevo el 2, y así. Lo anterior se implementó en nuestro diseño.

Diseño Para el extractor de unidades y decenas del número de 8 bits, se implementó dos subcircuitos. El primero para cuando un valor A es menor que un valor B (se encargará de verificar si está dentro del rango establecido). El segundo para cuando un valor A sea mayor o igual a un valor B (se encargará de identificar dentro de qué rango de la tabla está, y de sumar el múltiplo de 6).

Diagrama 1. A menor que B

Diagrama 2. A mayor o igual que B

Luego se procedió a la creación del extractor.

Diagrama 3. Extractor de unidades y decenas.

El que tiene 3 barras y un triángulo es el de A mayor o igual que B, y el rombo es el de A menor que B. El extractor de unidades y decenas ÚNICAMENTE lo hace para valores entre [41, 61], de lo contrario mostrará la letra ‘F’.

Lo siguiente es implementar el sistema de 4 bits al display de 7 segmentos.

Diagrama 4. Tabla de verdad de los LEDS

Procedemos a realizar sus respectivos mapas de Karnaugh. a:

d:

b:

c:

e:

f:

g:

Después de realizar todo lo anterior, obtenemos:

Diagrama 5. 4 bits - 7 Segmentos

Ahora nos falta implementar el sistema, el cual queda:

Diagrama 6. 8 bits - 7 segmentos

Luego de tener el “8 bits - 7 segmentos”, pasaremos a crear un subsistema que se encargue de prender y apagar el LED.

Diagrama 7. Control de Prender/Apagar

Finalmente, con el conversor de 8 bits a 7 segmentos montado, el control de encendido/apagado, un reloj a 16 Hz, y 2 displays de cátodo común habremos terminado.

Diagrama 8. Convertidor de 8 bits a 7 seg. mostrando 2 dígitos montado

Observaciones y conclusiones En el primer laboratorio pudimos observar y aprender muchas cosas como los distintos tipos de displays de 7 segmentos que hay, su funcionamiento e implementación. Además, las diferentes formas de creación para el mismo sistema, ya sea con multiplexación o no. También los métodos que se utilizan para la extracción de unidades y decenas para la implementación de los mismos en un display de 7 segmentos. Un trabajo duro, pero productivo en cuanto a educación e investigación....