Laboratorio 4: Decodificador de 7 segmentos

Laboratorio 4: Decodificador binario a 7 segmentos, PSoC

Juan Pablo López Guevara 20171005073

Universidad Distrital francisco José de caldas. Bogotá octubre
2020

Introducción

Debido a la necesidad de transmitir y comprender información a través de circuitos digitales, se hace necesario tener formas de mostrar salidas utiles al usuario. Para esto se hace necesario el diseño de decodificadores, que se encargan de convertir información logica en información tangible para el ser humano. En  esta practica, usaremos los recursos del simulador lógico Circuitverse para crear bloque a bloque un decodificador binario a 7 segmentos.

Objetivos

Diseñar un decodificador binario a 7 segmentos usando álgebra de Boole para construir a partir de la ecuación más simplificada el circuito lógico de cada bombillo del display.

Marco teórico

Display de 7 segmentos

El display de 7 segmentos nos permite ver de forma grafica información numérica, puede usar lógica positiva o negativa.

Figura 1. Diagrama Display de 7 LEDs

En la figura 1. vemos de forma resumida y grafica la manera en que funciona la lógica de un display LED.

Metodología

La metodología usada para esta practica virtual consta de simplificar 7 ecuaciones que relacionan la tabla de verdad que se necesita cumplir, dependiendo de si es más fácil, se elegirá el camino de los unos o los ceros.

Diseño

Comenzamos sabiendo que se debe cumplir la tabla 1. para construir el circuito

Tabla 1. Tabla de verdad

De donde nos dan las siguientes ecuaciones, siendo M3, M2, M1, M0 cambiados por A, B, C, D

Letra "a"

a=(A+B+C+D')(A+B'+C+D)(A'+B+C'+D')(A'+B'+C+D')

de donde nos sale

 a=(A+C+(B(+)D)')((AD)'+(B(+)C)')

 

Letra "b"

b=(A+B'+C+D')(A+B'+C'+D)(A'+B+C'+D')(A'+B'+C+D)(A'+B'+C'+D)(A'+B'+C'+D')

de donde nos sale

b'=B(A'(C(+)D)+A(C(+)D)')+AC(B(+)D)

 

Letra "c"

b=(A+B+C'+D)(A'+B'+C+D)(A'+B'+C'+D)(A'+B'+C'+D')

de donde nos sale

c=A(+)B+D(ABC)'+(C+AB)'

 

Letra "d"

d=(A+B+C+D')(A+B'+C+D)(A+B'+C'+D')(A'+B+C'+D)(A'+B'+C'+D')

de donde nos sale

d'=(A+C)'(B(+)D)+C(BD+A(B(+)D)')

 

Letra "e"

e=(A+B+C+D')(A+B+C'+D')(A+B'+C+D)(A+B'+C+D')(A+B'+C'+D')(A'+B+C+D')

de donde nos sale

e'=D((A+B)'+(B+C)'+A'C)+(A+C)'B

 

Letra "f"

f=(A+B+C+D')(A+B+C'+D)(A+B+C'+D')(A+B'+C'+D')(A'+B'+C+D')

de donde nos sale

f'=(A+B)'(C(+)D)+D(A'C+B(A(+)C))

 

Letra "g"

g=(A+B+C+D)(A+B+C+D')(A+B'+C'+D')(A'+B'+C+D)

de donde nos sale

g'=(A+B+C)'+(C+D+(A(+)B))'+A'BCD

Dándonos el decodificador

Conclusiones

Es importante aprender a manejar correctamente el PSoC, así como el software del mismo para la correcta elaboración y comprobación de los circuitos vistos en clase. Es de vital importancia para el ingeniero electrónico tener un contacto físico con los circuitos y el PSoC es la herramienta perfecta para la actual pandemia. 

Es importante aprender a utilizar el álgebra de Boole para simplificar ecuaciones que nos permiten diseñar circuitos logicos.

 

Link del video: practica 4