BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ELECTRÓNICA

LICENCIATURA EN INGENIERÍA MECATRÓNICA

Asignatura: Sistemas Digitales Combinacionales

Código: LCEM-007

Período: Primavera 2013

Reporte de Prácticas

Multiplexor Convertidor BCD a 7 segmentos

Fecha: 08 de Mayo del 2013

CONTENIDO

OBJETIVO

INTRODUCCIÓN

DESARROLLO Y DISEÑO

MATERIAL Y EQUIPO

SIMULACIÓN

RESULTADOS

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFIA

OBJETIVO Diseñar el multiplexor y el convertidor BCD a 7 segmentos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

1. Diseñar, construir y verificar el funcionamiento de un Multiplexor de 4 a 1.

2. Diseñar, construir y verificar el funcionamiento de un convertidor BCD a 7

segmentos.

INTRODUCCIÓN

MULTIPLEXOR

Los multiplexores son circuitos combinacionales con varias entradas y una única salida de datos, están dotados de entradas de control capaces de seleccionar una, y sólo una, de las entradas de datos para permitir su transmisión desde la entrada seleccionada hacia dicha salida.

En el campo de la electrónica el multiplexor se utiliza como dispositivo que puede recibir varias entradas y transmitirlas por un medio de transmisión compartido. Para ello lo que hace es dividir el medio de transmisión en múltiples canales, para que varios nodos puedan comunicarse al mismo tiempo.

Una aplicación muy útil de los multiplexores/selectores de datos consiste en la generación de funciones lógicas combi nacionales en forma de suma de productos. Cuando se emplea de esta manera puede reemplazar a los diseños combinacionales en base a puertas lógicas discretas, lo que permite reducir drásticamente el numero de circuitos integrados utilizados y una mayor facilidad a la hora de cambiar un diseño.

CONVERTIDOR BCD A CÓDIGO DE 7 SEGMENTOS

Un dispositivo de salida muy utilizado para visualizar números decimales es el visualizado de 7 segmentos.

Los 7 segmentos se marcan con las letras de la a a la g .

Existes varios tipos de visualizadores dentro de los cuales encontramos, el denominado incandescente, que es similar a una lámpara común, el de tubo de descarga de gas, que opera a tensiones altas y produce una iluminación anaranjada, el de tubo fluorescente, que da una iluminación verdosa cuando luce y opera con tensiones bajas, el mas moderno que es el de cristal liquido (LCD), este crea números negros sobre fondos plateados, y por último el visualizador común de diodos emisores de luz (LED) que produce un brillo rojo cuando luce.

MULTIPLEXOR CON 2 ENTRADAS DE SELECCIÓN DESARROLLO Vamos a describir este multiplexor mediante la siguiente tabla:

Aquí se tienen 4 entradas, que se transmiten en forma selectiva a la salida, con base en las 4 combinaciones posibles de las entradas de selección S1S0. Cada entrada de datos se accede con una combinación diferente de niveles de entrada de selección. I0 se captura con S1S0 negadas las dos, de manera que I0 pase a través de su compuerta Y hacia la salida Z sólo cuando S1=0 y S0=0. La tabla mostrada en la figura 5.3, da las salidas de los otros 3 códigos de selección de entrada. Nosotros obtendremos sus ecuaciones de otra manera diferente. Si aplicamos el teorema de expansión a la función F desarrollándola por 𝑆1 obtenemos lo siguiente:

Y ahora aplicamos el teorema de expansión a la función F (1,𝑆0) y a la F (1,𝑆1) desarrollándola por la variable 𝑆0 obtenemos lo siguiente:

Y ahora, si lo juntamos todo en una única expresión, tenemos:

La expresión final para el multiplexor con 2 entradas de selección seria:

Material Utilizado:

Protoboard

2 and de 3 entradas

1 or

1 led

1 resistencia de 220 ohms

Cable

Resultados

Simulación

ENTRADAS 00, SALIDA 0

ENTRADAS 00, SALIDA 1

ENTRADAS 10, SALIDA 0

ENTRADAS 10, SALIDA 1

ENTRADAS 01, SALIDA 0

ENTRADAS 01, SALIDA 1

ENTRADAS 11, SALIDA 0

ENTRADAS 11, SALIDA 1

CONCLUSION: Podemos concluir que observamos y aprendimos como funciona los multiplexores, adquiriendo la destreza para así implementarlos tanto en el simulador como en la Protoboard.

DECODIFICADOR BCD A CÓDIGO DE 7 SEGMENTOS

DESARROLLO

1.- Primero se implementan las funciones de la letra “a” a la letra “g”

D C B A a b c d e f g

0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0

1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0

2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1

3 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1

4 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1

5 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1

6 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1

7 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0

8 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1

9 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1

A 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

B 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1

C 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1

D 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1

E 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1

F 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1

2.- Posteriormente se obtienen las ecuaciones por mapas de karnaught.

𝐴 = 𝐶 ̅�̅� + �̅�𝐵 + 𝐶𝐵 + 𝐷�̅��̅� + �̅�𝐶𝐴

𝐵 = 𝐶 ̅�̅� + �̅�𝐵�̅� + 𝐷�̅�𝐴 + �̅�𝐵𝐴

𝐶 = 𝐷�̅� + �̅�𝐶 + �̅��̅��̅� + �̅�𝐵𝐴 + 𝐷�̅�𝐴

𝐷 = 𝐷�̅��̅� + 𝐶�̅�𝐴 + �̅��̅�𝐵 + �̅��̅��̅� + 𝐶𝐵�̅� + �̅�𝐵𝐴

𝐸 = 𝐷𝐵 + 𝐷𝐶 + 𝐵�̅� + �̅��̅� + �̅��̅��̅�

𝐹 = 𝐷�̅� + 𝐷𝐵 + �̅��̅� + �̅�𝐶�̅�

Material utilizado

8 or

9 74LS04

1 not

2 resistencias de 220 ohm

1 display 7 segmentos cátodo común

1 Protoboard

Cable

Resultados

Simulación

Resultados

0001

0010

0110

0100

0101

0111

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

MATERIAL UTILIZADO 8 or

9 and

1 not

2 resistencias de 220 ohm

1 display 7 segmentos catodo común

Cable

3 protoboards

RESULTADOS

CONCLUSIÓN: Con la realización del Codificador BCD logramos identificar la función de cada unos de los

pines de las compuertas utilizadas.

Se debe verificar el correcto funcionamiento de cada uno de los segmentos para evitar un

resultado erróneo.

Al principio esta práctica se veía complicada pero se pudo realizar con éxito,

Bibliografía

Wakerly J. F. Digital Design. 4th Edition. USA, 2005 http://yaqui.mxl.uabc.mx/~aglay/Multiplexores.pdf