algebra booleana etc etc
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Publicado: 21 de marzo de 2013
Proyecto 4
Objetivo
Diseñar por medio de álgebra booleana y mapas de Karnaugh e implementar en una tablilla protoboard un convertidor de código binario a código 7-segmentos de 2 bits. El comportamiento del sistema debe corresponder con la siguiente tabla:
Entradas
Salidas
SW2
SW1
0
0
0
1
1
0
1
1
Tabla 1. Comportamiento del Sistema
Y el diagrama del sistema es elsiguiente:
Figura 1. Diagrama del sistema
Introducción Teórica
El Display de 7 Segmentos
Figura 2. Display de 7 segmentos para el proyecto
El display de 7 segmentos es un dispositivo electrónico que permite visualizar un digito numérico. De este tipo de dispositivos existe una gran variedad incluyendo arreglos tales que permiten visualizar más de un digito como el mostradoen la figura 3.
Figura 3. Display con múltiples dígitos
En esencia estos dispositivos tienen internamente un diodo por cada segmento que forma los diferentes dígitos y otro más para el punto decimal. Hay que recordar que un LED no es otra cosa que un diodo emisor de luz y por ser un diodo tiene 2 terminales llamadas ánodo y cátodo (ver figura 4).
Los displays de 7 segmentos como losmostrados en las figuras 2 y 3 (que están hechos a base de diodos) presentan dos configuraciones básicas: de ánodo común o de cátodo común (ver figura 5).
Figura 5. Configuraciones del Display de 7 Segmentos
En la figura 5 puede verse que cada segmento tiene asignada una letra que va desde la letra “a” hasta la letra “g” y la letra “h” es para el punto decimal (aunque no lo diga eldiagrama). Ahora bien, en una configuración de cátodo común (en donde todos los cátodos de cada LED están unidos) puede enviarse la terminal común a tierra y cada que se aplique un voltaje positivo a alguno de los segmentos (a, b, c,.. etc), este se encenderá. Si se utiliza una arquitectura tipo TTL el voltaje que se aplicara serán 5 volts que corresponden con el “1 lógico”. Es decir que los displays decátodo común encienden cada uno de sus segmentos con un “1 lógico”. Los display de ánodo común por el contrario encenderán sus segmentos con un “0 lógico” siempre y cuando se envíe su terminal común a un voltaje positivo (5 volts en caso de diseños TTL).
Finalmente hay que mencionar que físicamente el display como el que se utilizara en el presente proyecto (figura 2) tiene 5 en total 10terminales las cuales tienen la siguiente configuración independientemente si es de ánodo común o de cátodo común:
Figura 6. Terminales del Display de 7 Segmentes
Nota: para este proyecto se recomienda utilizar displays de cátodo común
El DIP SWITCH
Figura 7. Diferentes tipos de DIP Switches
El DIP switch no es mas que un arreglo de interruptores en línea, de ahí el nombre DIP Switchya que DIP es la sigla ene ingles para Dual-In Package que español es algo así como empaquetado en doble fila.
A los DIP Swicthes se les puede encontrar de diferentes tamaños y presentaciones, pero el que se recomienda para este proyecto es el de 4 switches que es el más pequeño que se puede encontrar debido a que solo se utilizarán dos de esos 4 switches para el proyecto.
Compuertaslógicas
Figura 8. Compuertas lógicas
Físicamente las compuertas lógicas son pequeños circuitos integrados de 14 terminales por lo regular, aunque en realidad existen una gran variedad de ellas. Cuando uno quiere adquirir las compuertas en una tienda dispositivos electrónicos debe conocer su matricula para que el vendedor sepa lo que se le esta pidiendo. La matricula de algunas de las compuertasmás comunes aparece en la siguiente tabla:
Compuerta
Matricula
NAND
7400
NOR
7402
NOT
7404
AND
7408
OR
7432
XOR
7486
Tabla 2. Número de matricula de algunas compuertas lógicas
Ahora bien, según un análisis previo al diseño de este proyecto se ha determinado que puede resolverse con una compuerta “NOT”, una compuerta “OR” y una compuerta “AND”, así que sus configuraciones se...
Objetivo
Diseñar por medio de álgebra booleana y mapas de Karnaugh e implementar en una tablilla protoboard un convertidor de código binario a código 7-segmentos de 2 bits. El comportamiento del sistema debe corresponder con la siguiente tabla:
Entradas
Salidas
SW2
SW1
0
0
0
1
1
0
1
1
Tabla 1. Comportamiento del Sistema
Y el diagrama del sistema es elsiguiente:
Figura 1. Diagrama del sistema
Introducción Teórica
El Display de 7 Segmentos
Figura 2. Display de 7 segmentos para el proyecto
El display de 7 segmentos es un dispositivo electrónico que permite visualizar un digito numérico. De este tipo de dispositivos existe una gran variedad incluyendo arreglos tales que permiten visualizar más de un digito como el mostradoen la figura 3.
Figura 3. Display con múltiples dígitos
En esencia estos dispositivos tienen internamente un diodo por cada segmento que forma los diferentes dígitos y otro más para el punto decimal. Hay que recordar que un LED no es otra cosa que un diodo emisor de luz y por ser un diodo tiene 2 terminales llamadas ánodo y cátodo (ver figura 4).
Los displays de 7 segmentos como losmostrados en las figuras 2 y 3 (que están hechos a base de diodos) presentan dos configuraciones básicas: de ánodo común o de cátodo común (ver figura 5).
Figura 5. Configuraciones del Display de 7 Segmentos
En la figura 5 puede verse que cada segmento tiene asignada una letra que va desde la letra “a” hasta la letra “g” y la letra “h” es para el punto decimal (aunque no lo diga eldiagrama). Ahora bien, en una configuración de cátodo común (en donde todos los cátodos de cada LED están unidos) puede enviarse la terminal común a tierra y cada que se aplique un voltaje positivo a alguno de los segmentos (a, b, c,.. etc), este se encenderá. Si se utiliza una arquitectura tipo TTL el voltaje que se aplicara serán 5 volts que corresponden con el “1 lógico”. Es decir que los displays decátodo común encienden cada uno de sus segmentos con un “1 lógico”. Los display de ánodo común por el contrario encenderán sus segmentos con un “0 lógico” siempre y cuando se envíe su terminal común a un voltaje positivo (5 volts en caso de diseños TTL).
Finalmente hay que mencionar que físicamente el display como el que se utilizara en el presente proyecto (figura 2) tiene 5 en total 10terminales las cuales tienen la siguiente configuración independientemente si es de ánodo común o de cátodo común:
Figura 6. Terminales del Display de 7 Segmentes
Nota: para este proyecto se recomienda utilizar displays de cátodo común
El DIP SWITCH
Figura 7. Diferentes tipos de DIP Switches
El DIP switch no es mas que un arreglo de interruptores en línea, de ahí el nombre DIP Switchya que DIP es la sigla ene ingles para Dual-In Package que español es algo así como empaquetado en doble fila.
A los DIP Swicthes se les puede encontrar de diferentes tamaños y presentaciones, pero el que se recomienda para este proyecto es el de 4 switches que es el más pequeño que se puede encontrar debido a que solo se utilizarán dos de esos 4 switches para el proyecto.
Compuertaslógicas
Figura 8. Compuertas lógicas
Físicamente las compuertas lógicas son pequeños circuitos integrados de 14 terminales por lo regular, aunque en realidad existen una gran variedad de ellas. Cuando uno quiere adquirir las compuertas en una tienda dispositivos electrónicos debe conocer su matricula para que el vendedor sepa lo que se le esta pidiendo. La matricula de algunas de las compuertasmás comunes aparece en la siguiente tabla:
Compuerta
Matricula
NAND
7400
NOR
7402
NOT
7404
AND
7408
OR
7432
XOR
7486
Tabla 2. Número de matricula de algunas compuertas lógicas
Ahora bien, según un análisis previo al diseño de este proyecto se ha determinado que puede resolverse con una compuerta “NOT”, una compuerta “OR” y una compuerta “AND”, así que sus configuraciones se...
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