Informe 1

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS E INFORMATICA PRACTICA DE LABORATORIO I: CÓDIGOS BINARIOS, DECIMAL CODIFICADO EN BINARIO-BCD

CÁTEDRA: CIRCUITOS DIGITALES AUTORES: • • • •

Ramos Paredes, Roger Anthony ([email protected]). Cabellos Rojas Oscar Fernando (18200308) Portella Sánchez, Juan Javier (11122333). Vilca Tarazona, Joel (112223444).

Introducción: El término digital se deriva de la forma en que las computadoras realizan las operaciones contando dígitos. Durante muchos años, las aplicaciones de la electrónica digital se limitaron a los sistemas informáticos. Hoy día, la tecnología digital tiene aplicación en un amplio rango de áreas además de la informática. Aplicaciones como la televisión, los sistemas de comunicaciones, de radar, sistemas de navegación y guiado, sistemas militares, instrumentación médica, control de procesos industriales y electrónica de consumo, usan todos ellos técnicas digitales. A lo largo de los años, la tecnología digital ha progresado desde los circuitos de válvulas de vacío hasta los transistores discretos y los circuitos integrados, conteniendo algunos de ellos millones de transistores. (L. Floyd, 2006).

Código BCD (Decimal Codificado en Binario): Código BCD (Binary-Coded Decimal (BCD) o Decimal codificado). Binario es un estándar para representar números decimales en el sistema binario, en donde cada dígito decimal es codificado con una secuencia de 4 bits. Con esta codificación especial de los dígitos decimales en el sistema binario, se pueden realizar operaciones aritméticas como suma, resta, multiplicación y división de números en representación decimal, sin perder en los cálculos la precisión ni tener las inexactitudes en que normalmente se incurren con las conversiones de decimal a binario puro y de binario puro a decimal. La conversión de los números decimales a BCD y viceversa es muy sencilla, pero los cálculos en BCD se llevan más tiempo y son algo más complicados que con números binarios puros.

Display 7 Segmentos De Ánodo Común Y Cátodo Común: 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 circuital en común para todos los Led es el Cátodo (Gnd), cero voltios, Mientras que el Ánodo común el punto de referencia es Vcc (5 voltios). Cada Led trabaja con tensiones y corrientes bajas por lo tanto se pueden conectar directamente a compuertas lógicas o pines de salida de un micro controlador, igualmente siempre es recomendable para aumentar la vida útil de los mismos, conectarle una resistencia en serie entre el pin de salida del micro controlador y el de entrada de 7 segmentos, la intensidad lumínica en este caso dependerá del valor de la resistencia agregada.

Método experimental: En esta práctica de laboratorio nos avocaremos a la conversión de los números binarios de 4 dígitos (4 bits) a dígitos decimales del 0 al 9 solamente (por eso se llama decimal codificado en binario BCD). Por lo cual mostramos un método sencillo para lograr nuestro objetivo de una manera más rápida. Aplicando el valor posicional en binario, cualquier número binario puede convertirse a su equivalente decimal, simplemente sumando los valores las diversas posiciones que contenga un 1. Para ello mediante la conexión de un display comprobaremos el código bcd mediante un dipswitch que funcionará como un interruptor y de acuerdo a qué botón es pulsado mostrará en el display los números del 0 al 9.

TABLA 1. Conversión de binario a decimal.

Materiales:              

1 Circuito integrado 74LS47. 1 Display de siete segmentos ánodo común. 7 Resistencias de 470 ohmios. 8 Resistencias de 1Kohmios. 1 Dipswitch de 8. 1 Protoboard. 1 m. Alambre calibre 22 de una línea. 1 Multímetro. 1 Manual de Semiconductores ECG o Datasheets. 1 Alicate de punta. 1 Alicate de corte. 1 Fuente de voltaje fija a 5 volts de corriente continua 2 Cocodrilos. Fuente eléctrica (5V).

PROCEDIMIENTO: 1. Mediante el uso del DATASHEET, buscar la disposición de terminales (pines) del circuito integrado SN74LS47N y anotarla en una hoja de especificaciones. 2. Mediante el uso del DATASHEET identificar la disposición de los terminales del display de 7 segmentos para efectuar las conexiones correspondientes. 3. Conectar la fuente de voltaje de 5 volts de corriente continua a la toma de corriente y medir su voltaje, mediante el uso del Multímetro Digital. 4. Armar en el protoboard el circuito de la figura 1, teniendo cuidado con el desarrollo de las conexiones para lograr un funcionamiento óptimo del mismo. 5. Adicionar a las conexiones del DIP Switch del gráfico, las 03 conexiones de las entradas B1/RBO, RB1, y LT del circuito integrado 7447. 6. Conectar la fuente de voltaje de 5 volts al circuito armado. 7. A través de las entradas binarias, generadas por el arreglo PULL UP (Dipswitch y resistencias) introducir cada uno de los dígitos binarios que aparecen en la tabla 1, hasta comprobarlos todos con el circuito armado. Graficar las respuestas para todas las combinaciones.

CUESTIONARIO: 1. ¿Describa para que sirven las entradas LT, RB0, RB1?  LT (Lámpara de prueba de entrada): Es el pin 3 del circuito integrado SN74LS47, esto te permite probar si todos los segmentos del display están bien, lo cual indican que están conectados a una fuente de 5v.  RB1(Supresión de entrada): Cuando todas nuestras entradas se encuentran en estado lógico 0 y manteniendo LT en 1, al poner el pin RBI en 0 este apagará todo el display, por tanto, en algunos casos podemos usarlo para suprimir el cero cuando no hace falta mostrarlo.  El RBO (Supresión de salida): Siempre permanece en estado alto (1), a menos que RBI, A, B, C y D estén es estado bajo, de este modo, BI/RBO también pasará a estado bajo. Al aplicarle directamente un estado bajo, sin importar el estado de las demás entradas, apagará los segmentos del display. 2. ¿Cuál de las entradas es el MSB y LSB? Las letras MSB representan el byte más significativo o bit más significativo. Del mismo modo, las letras LSB representan byte menos significativo. Son una forma de referirse a una posición partículas de bytes o bits. 3. ¿Qué función cumplen los Dipswitches y las resistencias?

4. 5. 6.

7.

El dipswitch tiene la función de controlar la salida de números que son enviados al display por códigos binarios; y las resistencias tienen la función de evitar que un circuito se queme por el trabajo que realiza. ¿En qué pines del chip se aplicaría la energía de alimentación? En los pines A B C D, ya que ellos son los receptores del dipswitch Mostrar simulado en Proteus la conexión de dos Display de 7 segmentos ánodo común para lograr la visualización de dos dígitos decimales: ¿Qué es un Display alfanumérico y como se emplea? Display Alfanumérico que está formado de 16 segmentos, estos segmentos son diodos de luz (diodo led) ellos se activan o encienden cuando se polarizan directamente. Este display cuenta con punto decimal que permite representar números y letras en proyectos y/o equipos electrónicos. ¿Cómo se haría la conexión de dos displays para mostrar en el display desde el número 00 hasta el 99? Muestre el circuito respectivo y simulado en Proteus.

CONCLUSIONES: Se puede concluir que el diseño del decodificador BCD a 7 segmentos es relativamente fácil, sin embargo, al armarlo físicamente resulta un tanto difícil, mientras más grande sea el circuito el cableado se vuelve más complejo y de esta forma los errores tienden a parecer constantemente. Esta actividad permitió conocer el funcionamiento interno del decodificador BCD a 7segmentos, y de esta forma conocer la estructura interna de dicho arreglo. El dispositivo que realiza esta tarea ya existe en el mercado, sin embargo, la finalidad de esta actividad no era únicamente mostrar los números decimales en el display, sino que además permitió aplicar conceptos del algebra de Boole, así como los métodos de reducción que existen para dichas funciones, las cuales son el principio fundamental del funcionamiento del dispositivo como tal.

REFERENCIAS: Páginas web: • •

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Ecured.cu. (2019). Código BCD - EcuRed. [online] Recuperado de: https://www.ecured.cu/C%C3%B3digo_BCD. Electrónica Unicrom. (2019). Código BCD. Decimal Codificado en Binario Electrónica Unicrom. [online] Recuperado de: https://unicrom.com/codigobcd-decimal-codificado-en-binario/. Veloso, C. (2016). DISPLAY 7 SEGMENTOS: ÁNODO Y CÁTODO COMUN. [online] Electrónica analógica y digital. Recuperado de: https://www.electrontools.com/Home/WP/2016/03/09/display-7segmentos/.

Libros: •

L. Floyd, T. (2006). Fundamentos de sistemas digitales (novena edición). Madrid: Pearson.