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SUMADOR DE 2 BITS COMPLETO Y DECODIFICADOR BCD

26 DE FEBRERO DE 2019

SILVA RODIRGUEZ DANIELA ALEJANDRA 42161028 MORENO SUAREZ JHOSSTTY FERRNNEY 42151077

PROFESOR: ING GUSTAVO ADOLFO ARCINIEGAS

UNIVERSIDAD DE LA SALLE ELECTRONICA DIGITAL GRUPO 05 2019 – II

RESUMEN:

the number 0 to 3, for this was taken

El objetivo general de esta práctica

intoaccount each if its features know your

consiste en aplicar los conceptos teóricos

table of thuth an the equations than

aprendidos en la clase de electrónica

managed logical gates.

digital, en la cual se han trado los temas

Palabras claves

de operadores lógicos con circuitos TTL (Transistor-Transistor Logic), además de

Siete segmentos, compuerta, operadores

esto el desarrollo de la práctica se trabajó

lógicos, circuito, operación y tabla de

en torno al funcionamiento del operador

verdad.

lógico Or, Exor, Nor y usando un 7447 un

Key words

decodificador integrado, permite activar un display de 7 principalmente tratando el tema de un siete segmentos para ser usado como contador desde el numero 0 hasta el 3, para esto se tuvo en cuenta cada una de sus características conociendo su tabla de verdad

y

las

ecuaciones

que

las

compuertas lógicas manejadas.

INTRODUCCIÓN: Es un dispositivo que cuenta como su nombre lo dice con siete segmentos cada uno con un diodo led, los diodos led van de cátodo o ánodo, cuando el display es

The overall objective of this practice is to apply theoretical concepts learned in the class of electronic digita, which have shown the topics of logical operators with (Transistor-

circuit, operation and thuth table

unidos en un punto común que puede ser

SUMMARY:

TTL

Seven segmentns, gate, logical operators,

Transistor-

Logic)

circuits, in addition to this practice development works around the operation of the logicl operator Or, Exor, Nor using

de cátodo común los segmentos se prenderán con señales positivas y si es de ánodo común con señales negativas. Estos displays cuentan con diez pines 7 para los segmentos numéricos, uno para el punto y dos de alimentación, los pines se distribuyen como lo muestra el datasheet de abajo.

a 7447 a decoder integrated, actives a 7

Es un dispositivo que a través de procesos

display mainly addressing the issue of a

lógicos convierte una señal binaria de

seven segment to be used as counter from

entrada en una señal de salida que sea

más familiar para el usuario que el sistema binario.

Operador Or (o) o alternativa.

El circuito integrado 7447 es un circuito que decodifica señales binarias de 4 bits en unas líneas de salida que posterior mente pueden ser representadas por un display de 7 segmentos mostrando los dígitos

MARCO TEÓRICO:

decimales. Como

se presentó

anteriormente la idea de la practica gira

La operación Or está relacionada con el término

alternativa

y

produce

un

resultado 1 cuando cualquiera de las variables de entrada es 1. La operación Or genera un resultado de 0 sólo cuando todas las variables de entrada son 0.

en torno a el funcionamiento de los siete segmentos y las compuertas lógicas. OBJETIVOS: Objetivo General.

Figura 1. El símbolo de la compuerta Or.

Realizar un circuito sumador que tenga un decodificador para que se pueda utilizar un

visualizador

7

segmentos

para

La expresión matemática de la operación Or

evidenciar el resultado.

es: X = A + B o también X = A ´ B.

Objetivos Específicos.

La tabla de verdad para la compuerta Or

-

Analizar el funcionamiento de un

de dos entradas A y B, y la salida X.

visualizador siete segmentos. -

Demostrar el funcionamiento de un circuito sumador.

-

Analizar el funcionamiento de un decodificador BDC 7447

METODOLOGÍA DE LA PRACTICA: 1.Realizar el montaje propuesto,

2.

Obtener la tabla de la verdad, 3. Verificar

Tabla 1. Tabla de verdad para una

el comportamiento y la respuesta del

operación OR de dos entradas.

circuito con alguna ayuda visual.

Tabla 2. Tabla de verdad para una operación Or de tres entradas. Operador Nor (Or negado) La operación Nor es la negación de la salida de la operación Or. El símbolo de la compuerta Nor. Figura 2. Circuito integrado TTL con cuatro operadores Or de dos entradas.

Figura 4. El símbolo de la compuerta Nor. La expresión matemática de la compuerta Nor es: X = A+B, (A+B)’ o, también, X = A T B. En otras palabras, la compuerta Nor es un Figura 3. Operación Or de tres entradas

circuito que opera para que su salida sea

implementada con

BAJA cuando cualquiera de sus entradas

entradas.

dos

Or

de dos

es ALTA. O, también, su salida es ALTA sólo cuando todas sus entradas son BAJAS.

Tabla 3. La tabla de verdad para la compuerta Nor.

Tabla 4. Compuerta Lógica XOR tabla de verdad. Figura 5. Circuito integrado TTL con cuatro operadores Nor de dos entradas. Operador Xor Las compuertas XOR u OR exclusivo es una variante de las compuertas OR con una función muy útil: implementan la suma binaria de 2 variables. El valor de salida de una compuerta XOR es el resultado de la suma binaria de sus entradas, es decir que será 1 cuando sus entradas sean distintas y será 0 cuando sus entradas sean iguales.

Siete Segmentos 7447 Es un dispositivo que cuenta como su nombre lo dice con siete segmentos cada uno con un diodo led, los diodos led van unidos en un punto común que puede ser de cátodo o ánodo, cuando el display es de cátodo común los segmentos se prenderán con señales positivas y si es de ánodo común con señales negativas. Estos displays cuentan con diez pines 7 para los segmentos numéricos, uno para el punto y dos de alimentación. Es un dispositivo que a través de procesos lógicos convierte una señal binaria de entrada en una señal de salida que sea más familiar para el usuario que el sistema binario. El circuito integrado 7447 es un circuito

Figura 6. Compuerta Lógica XOR y su tabla de verdad.

que decodifica señales binarias de 4 bits en unas lineas de salida que posterior mente pueden ser representadas por un

display de 7 segmentos mostrando los

Mientras que el Ánodo común el punto de

dígitos decimales.

referencia es Vcc (5 volt).

los pines 7,1,2 y 6 funcionan como

Teniendo en cuenta estas consideraciones

entradas de un numero binario, mientras

la forma de encender los leds debe

los pines 9,10,11,12,13,14,15 pertenecen

realizase de diferente manera en función

a las lineas de salida y a cada uno de estos

de que elemento tengamos (Ánodo o

pines le corresponde un segmento del

Cátodo común).

display. También se encuentran los pines de alimentación 16+ y 8- y los pines de control.

Identificar es con qué tipo de display estamos trabajando (Cátodo o Ánodo común),

una

vez

identificado

nos

basamos en la siguiente tabla de verdad dado el caso que corresponda.

Figura 6. Datasheet para un 7447. Display 7 Segmentos De Ánodo Común Y Cátodo Común Figura 7. Pines de distribución para Existen

dos

tipos

de display

de 7

segmentos, su principal diferencia es la conexión que debemos implementar para encenderlos, estos dos tipos se conocen como Ánodo común y Cátodo común. En los 7 segmentos de Cátodo Común, el punto en un circuito en común para todos los Led es el Cátodo (Gnd), cero volts,

ánodo como y cátodo común.

Tabla 5. Tabla de verdad para Cátodo

sumadores, que suman 8, 16, 32, etc.

común.

números binarios de bits. El circuito produce una salida de dos bits, al igual que el semisumador denominadas acarreo de salida (Cout) y suma S. Un

sumador

implementar

completo de

muchas

se

puede maneras

diferentes, tales como con un circuito a transistores o compuesto de otras puertas. Un

ejemplo

de

implementación

es

expresado con las siguientes ecuaciones:

Tabla 6. Tabla de verdad para Ánodo común. Sumador de 2 Bits

En esta implementación, la puerta OR final antes del acarreo de salida puede ser reemplazada por una puerta XOR sin alterar la lógica resultante. El uso de sólo dos tipos de compuertas es conveniente si el circuito se está implementando usando

Un sumador completo suma números binarios junto con las cantidades de acarreo. Un sumador completo de un bit añade tres bits, a menudo escritos como A, B y Cin siendo A y B son los sumandos y Cin es el acarreo que proviene de la anterior etapa menos significativa. El sumador completo suele ser un componente de una cascada de

circuitos integrados que contienen sólo un tipo de puerta. Suma

2. Se procedió a obtener la tabla de la verdad del sumador completo de 2 bits, para realizar su comparación con el resultado obtenido en el visualizador. 3. Se procedió a realizar la suma de los números A=0, B=0 y C=0 para obtener la salida en el display un 0. 4. Se procedió a realizar la suma de los números A=1, B=0 y C=0 para obtener la Cout (Acarreo)

salida en el display un 1. 5. Se procedió a realizar la suma de los números A=1, B=1 y C=0 para obtener la salida en el display un 2. 6. Se procedió a realizar la suma de los números A=1, B=1 y C=1 para obtener la salida en el display un 3. RESULTADOS: 1. A partir del montaje del circuito se obtuvo

PROCEDIMIENTO:

el numero 0 resultante de la suma de A=0 y B=0.

Diseño 1. Circuito propuesto para la práctica. 1. Se efectuaron las conexiones del circuito sumador de 2 bits completo y el el

Figura 8. Simulación realizada para la

decodificador BCD 7446, señalado en la

conexión

figura, para obtener por medio de un

SN74LS47N

visualizador 7 segmentos el numero resultante.

de

un

circuito

integrado

3. A partir del montaje del circuito se obtuvo el numero 2 resultante de la suma de A=1 y B=1.

Figura 12. Simulación realizada para la Figura 9. Circuito realizado para la

conexión

conexión

SN74LS47N.

de

un

circuito

integrado

de

un

circuito

integrado

SN74LS47N, para contador en 0 (cero). 2. A partir del montaje del circuito se obtuvo el numero 1 resultante de la suma de A=1 y B=0.

Figura 10. Simulación realizada para la

Figura 13. Circuito realizado para la

conexión

conexión

de

un

circuito

integrado

de

un

circuito

integrado

SN74LS47N, para contador en 2 (dos).

SN74LS47N.

4. A partir del montaje del circuito se obtuvo el numero 3 resultante de la suma de A=1, B=1 y C=1.

Figura 11. Circuito realizado para la conexión

de

un

circuito

integrado

SN74LS47N, para contador en 1 (uno).

Figura 14. Simulación realizada para la

numero resultante del sumador de una

conexión

manera mas sencilla (sistema BCD) para

de

un

circuito

integrado

que finalmente se pueda implementar un

SN74LS47N.

dispositivo visualizador, el cual permite mostrar el numero obtenido en el sistema arábigo, para finalizar el circuito montado es uno de los ejemplos mas sencillos de la implementación

de

las

compuertas

lógicas. Figura 15. Circuito realizado para la

CONCLUSIONES:

conexión de un circuito de un sumador al integrado SN74LS47N, para contador en

 Se realizo un circuito sumador con un decodificador BCD y visualizador 7

3 (tres).

segmentos. 5. Tabla de la verdad obtenida para el sumador de 2 bits completo (con carry). A 0 1 1

B 0 1 1

Cin 0 0 1

S1 0 1 1

Cout 0 0 1

 Se realizó un análisis de los tipos de visualizador

7

segmentos

que

se

encuentran en el mercado.  Se realizó un análisis de como montar un integrado decodificador 7447.  Se comprobó el funcionamiento de un

ANÁLISIS DE RESULTADOS: De los resultados anteriores podemos analizar varias cosas, entre ellas podemos

circuito sumador de 2 bits completo. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

decir que el circuito sumador es uno de

[1]https://koalab.tech/aprende/compon

los circuitos más básicos e importantes en

entes/decodificador-bcd-7447-7448/

el tema de circuitos digitales, pues permite

realizar

las

operaciones

[2]https://www.youtube.com/watch? v=poS3RtTm1T4

aritméticas, se evidencio que el circuito se comporto de la manera esperada y

[3]

evidenciada en la simulación, otro factor

http://www.electrontools.com/Home/W

a analizar es la importancia del integrado

P/2016/03/09/display-7-segmentos/

decodificador pues permite expresar el...