Contador de 4 bits

Marco teórico Un circuito combinacional consiste en varias variables de entrada, compuertas lógicas y variables de salida. Las compuertas lógicas aceptan señales de entrada y generan señales para las salidas. Este proceso transforma información binaria, de los datos de entrada a los datos de salida requeridos. En la …gura 1 se muestra un diagrama de bloques de un circuito combinacional.

Figura1: Diagrama de bloques de un circuito conbinacional

Las n variables binarias de entrada provienen de una fuente externa; las m variables de salida van a un destino externo. Cada variable de entrada y salida existe físicamente como una señal binaria que representa 1 lógico y 0 lógico. Con n variables de entrada, hay 2n posibles combinaciones de entrada binarias. Para cada una de esascombinaciones, hay un posible valor de salida. Por lo tanto es posible especi…car un circuito combinacional con una tabla de verdad que representa valores de salida para cada combinación de variables de entrada. Cada función de salida se expresa en términos de las n variables de entrada. Hay varios circuitos combinacionales que se usan ampliamente en el diseño de sistemas digitales. Estos circuitos puedenconseguirse en circuitos integrados. Entre los circuitos combinacionales más importantes se encuentran los sumadores, restadores, comparadores, decodi…cadores, codi…cadores y multiplexores. En esta practica se utiliza el multiplexor por lo cual es necesario de…nirlo. El multiplexor es un circuito lógico combinacional que selecciona información binaria en una de muchas líneas de entrada y la dirigea una sola línea de salida. En la …gura 2 se muestra un diagrama de bloques de un multiplexor de 4 x 1.

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El multiplexor (74LS151) trabaja con un voltaje mínimo de 4.5 V y uno máximo de 5.5V.

Figura 2: Diagrama de un multiplexor 4x1

Resumen En esta práctica se reporta la realización de un contador de 4 bits, para el cual se utilizo 1 timer 555, 1 circuito integrado 74LS193, 8circuitos 74LS151 (multiplexores) y dos display. La práctica se desarrollo en tres etapas: 1) En la primera etapa se realizo la tabla de verdad en el salón de clases, la cual se muestra en la Tabla 1. # 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Tabla A B C D a 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 11 1 1 0 1: Datos correspondientes a b c 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 la tabla de d e f g h 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 verdad para el codi…cador i 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0

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Después de obtener la tabla de verdad seprocedió a encontrar las funciones correspondientes para cada segmento. Las funciones para cada segmento se muestran en la Tabla 2. Segmento a 0 A´ 0 A A´ 0 A 0 Segmento b 0 0 0 0 0 A´ A´ A Segmento c 0 0 A´ 0 A 0 0 0 Segmento d 0 A´ 0 A A´ 0 A A Segmento e 0 1 0 1 A´ 1 A 1 Segmento f 0 A´ A´ 1 A A 0 A´ Segmento g A´ A´ A A 0 0 0 A´ Segmento h A´ A´ A A 0 0 0 A´ Segmento i A´ A´ A A 0 0 0 A´ Tabla 2.Funciones para cada segmento. 2) La segunda parte de la práctica consistió en realizar la simulación en Proteus para corroborar que las funciones obtenidas se comportaban de manera adecuada. 3) L a última parte de la práctica consistió en realizar el armado en la protoboard.

Desarrollo El timer [555] que se utilizo fue puesto modo astable, solo se utilizo uno de estos componentes el cual seencontraba conectado al contador. El timer fue con…gurado para mandar un impulso cada segundo al contador. El contador (74ls193) se utilizo para poder generar los números binarios, ya que el contador era de 4 bits solo se generaron del 0 al 15, estas salidas se conectaron al multiplexor de manera que la salida de esté se activara o desactivara dependiendo del número que tuviera en la entrada. La...