laboratorio 7: sumador de 7 bits con visualización dinamica

Laboratorio 7: sumador de 7 bits con visualización dinámica

Juan Pablo López Guevara 20171005073

Universidad Distrital francisco José de caldas. Bogotá octubre
2020

Introducción

Vamos aumentando la cantidad de bits y con ello nos surge la necesidad de visualizar más. Esto conlleva a que debamos diseñar componentes que nos permitan esta tarea, como lo es un decodificador de 8 bits a BCD, un sumador de 7 bits (sumador completo), un multiplexor de 16 a 4 y un decodificador 2 a 4 (estos dos últimos dos con el fin de poder usar visualización dinámica con los 4 display).

Objetivos

• Diseñar un sumador de 7 bits (completo)
• Usar la tabla de verdad del 74185 para crear un deco8bit@BCD
• Diseñar un multiplexor 16 a 4 
• Diseñar un decodificador 2 a 4 que controle los comunes

 Marco Teórico

Decodificadores

Los decodificadores nos permiten convertir una funcionalidad de menor cantidad de entradas a una mayor cantidad de salidas.

Figura 1. Relación entradas- salidas para un decodificador

Un decodificador de cualquier tamaño se puede construir con el siguiente bloque, que fue estudiado en clase

Figura 2. Deco 1 a 2

Y con habilitador, nos permitirá construir más bloques decodificadores con este bloque elemental

Figura 3. Deco 1 a 2 con enable

La tabla de verdad que nos permite llegar a este diseño es la siguiente

tabla 1. tabla de verdad para deco1@2 con enable

Implementamos el bloque y con este podemos construir el deco que necesitemos

Figura 4. Implementación deco 1a2

Figura 5. Diagrama deco 2 a 4

Podemos deducir este diagrama con la siguiente tabla de verdad

tabla 2.  tabla de verdad para deco 2 a 4

Metodología

Se construye un sumador de 7 bits a partir de un sumador completo de un bit, usando el método de mapas, con la hoja de datos del integrado 74185, se construye un multiplexor de 16 a 4 y por ultimo se utiliza el deco nombrado en el marco teorico para las tierras del display (acompañado de un contador que nos proporcional PSoC creator).

El diagrama que se dijo en clase viene resumido de esta forma

Figura 6. bloque sumador y decodificador

Figura 7. Bloque multiplexor y deco a 7 segmentos

Construyendo sumador de 7 bits

Conociendo el sumador de 1 bit, y que podemos concatenar muchos de estos, podemos construir facilmente un sumador de 7 bits.

Figura 8. Sumador completo de 1 bit

Figura 9. Sumador de 7 bits

Construyendo multiplexor 16 a 4

Partimos del bloque de 2 a 1, y sabiendo la relación entre entradas y salidas, sabemos que necesitamos 2 selectores. Así

Construyendo bloque 74185 a partir de tabla de verdad

Comenzamos tomando la tabla de verdad de la hoja de datos

tabla 3. Tabla de verdad del 74185

De aquí, usando el método de mapas llegamos a las siguientes ecuaciones y circuitos

y1=E'((A+B+C)'D+(A+D)'BC+A(B'CD+C'(B+D')))+E((A+C+D)'+(A+C)'B+C((A+B)'D+A(B+D')))

 

 

y2=E'((C+D)'B+ABD'+((A+B)'+B'C)D)+E(AC'(B(+)D)'+BD'(C+A')+(A+B)'CD)

y3=E'(C{(A+B+D)'+A'BD}+AD(B+C)')+E(D{(A+B+C)'+AB'C}+AB(C+D)')

y4=E'(ABC+CD'(A+B)+(B+C)'D)+E(C'(A+B+D')+B'CD)

y5=E'D(C+B)+E((C+D)'+BCD)

y6=E(C+D)

Por ultimo, ensamblamos todo y lo pasamos a PSoC

link del video

Conclusiones

Vemos claramente lo util de la electronica digital a la hora de resolver problemas matematicos. Con solo compuertas logicas, somos capaces de hacer una calculadora que se visualiza.