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Sistemas Digitais
Relatório de Prática no
LABORATORIO
Aula 06 Aula 07 e 08
1a parte: Decodificador e Display
2ª etapa Projeto Prático Somador e
Subtrator
PROF. MSc. MÁRIO OLIVEIRA ORSI PROF. MSc. CARLOS ALEXANDRE FERREIRA DE LIMA
março 2014
Cod. Disc:_________ TURMA: _______ GRUPO:_______
NOME:__________________________________________
2
1. Projeto Final do Laboratório
Trata-se do projeto de uma calculadora BCD (Bynare Coded Decimal – Quatro bits
representam um algarismo decimal) sendo dividido para a implementação em oito partes descritas abaixo e mostradas no diagrama de blocos funcionais Fig 1.
Projeto Final: Calculadora BCD 1a parte: Decodificador e Display
2a parte: Somador e Subtrator
3a parte: Correção BCD e Sinal
4a parte: Seletor
5a parte: Chaves sem Rebatimento – Pulso 1 e Pulso 2
6a parte: Contador BCD
7a parte: Gerador de Sinais de Controle
8a parte: Registrador A e B
O projeto deverá ser implementado por grupos de no máximo 5 alunos, observando que o relatório é sempre individual.
Fig 1 – CALCULADORA BCD
DECODIFICADOR
SELETOR 3:1
MONITOR
GERADOR DE SINAIS
DE
CONTRÔLE
PULSO 1
PULSO 2
SOMADOR /
SUBTRATOR BCD
MODO
+ / -
REG A REG B
SINAL DISPLAY
CONTADOR BCD
I
3
AULA 6
Projeto final etapa 1 (Circuito Decodificador e Display) Implementar o Decodificador e Display conforme figura 1. 1. Fundamentos Teóricos: conforme Referência Livro Texto: Capítulo 9.2 2. Projetos de decodificador BHEXA e BCD propostos nas aulas 10 e 11 da PRELEÇÃO
como AED. EXPERIÊNCIA 1: Montar e Testar um decodificador BHEXA (CI 9863)
Objetivo: Considerando o funcionamento previsto no projeto do decodificador BHEXA, usar o Ci 9368 do Modulo de teste, para testar o funcionamento do decodificador. Procedimento experimental: Interligue 4 chaves em 4 leds do modulo de teste e Teste do display e decodificador HEXA (CI 9368 catodo comum) do Modulo 8110, e preenchendo na tabela verdade abaixo a coluna resultado e compare com os resultados previstos no projeto (coluna previsto)
fig 1
etapa 1
. . . . . . . .L3 L2 L1 L0
A A B B C C D D
1 1 1 1A B C D
0 0 0 0
PREVISTO CHAVES RESULTADO
A B C D CI MOD
CI
BCD
mod
Hexa
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1 1 1
1 1 0
0
1
1 1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0 1 0
SINAL DISPLAY
DECODIFICADOR
MONITORES
SOMADOR /
SUBTRATOR
REG B
PULSOS 2
GERADORES
DOS SINAIS
DE
CONTROLE
PULSOS 1 CONTADOR BCD
REG A
SELETOR 3:1
BCD
MODO
`+/-
Decodificador
4
EXPERIENCIA 2: Montar e testar o Decodificador BCD e Display de 7 seguimentos
Objetivo: Considerando o funcionamento previsto no projeto do decodificador BCD usar o CI 7448 ou 7447 interligando-o ao display de 7 segmentos no Modulo do projeto final, testar o funcionamento do decodificador e display (etapa 1 do projeto final) Procedimentos experimentais
1. Montar no módulo do projeto final um dos Displays de 7 segmentos (layout abaixo): CI 7448 display Catodo comum CI 7447 display Anodo comum Display acende com nível 1 (+5Vcc) Display acende com nível 0 (terra)
Nunca ligar direto na fonte + 5V - Para testar os displays sem o usar um dos CIs monte o
fios de +5V (Vcc) e 0V (terra) no módulo com um resistor de 360 OHM.
2. Identifique no kit de montagem do projeto final qual o decodificador BCD (CI 7448 – catodo comumalimentação display TERRA, ou 7447 – anodo comumalimentação display 1,5V) que esta disponível, e monte o circuito do esquema correspondente fazendo a interligação do CI ao display e um barramento com as chaves
+5v
0 conectado 1 em aberto
a b
c
d
f
e
g
a
b g f
e d c n/c
a b
c
d
f
e
g
a b g f
e d c n/c
R +5v
a
f g b
e c
d
5
3. Testar o circuito preenchendo com as figuras na tabela verdade abaixo a coluna resultado CI e compare com os resultados previstos no projeto do CI (coluna previsto)
fig 1
etapa 1
Questões 1. Comparando agora os resultados previstos no projeto desenvolvido na teoria (AED da
preleção) com os do teste do CI da experiência 1 dec BHEXA. São diferentes? _____ Por quê?
2. Comparando agora os resultados previstos no projeto desenvolvido na teoria (AED da
preleção) com os do teste do CI da experiência 2 dec BCD. São diferentes? _____ Por quê?
. . . . . . . .L3 L2 L1 L0
A A B B C C D D
1 1 1 1A B C D
0 0 0 0
PREVISTO CHAVES RESULTADO
A B C D CI MOD
CI
BCD
mod
Hexa
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1 1 1
1 1 0
0
1
1 1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0 1 0
SINAL DISPLAY
DECODIFICADOR
MONITORES
SOMADOR /
SUBTRATOR
REG B
PULSOS 2
GERADORES
DOS SINAIS
DE
CONTROLE
PULSOS 1 CONTADOR BCD
REG A
SELETOR 3:1
BCD
MODO
`+/-
Decodificador
B3 B
2 B
1 B
0
6
AULA 7
Circuitos XOR e XNOR; Aplicações. Objetivo: Circuitos XOR e XNOR; Aplicações: Gerador e Teste de paridade; Circuitos T/C. Fundamentos Teóricos: conforme Referência Livro Texto: Capítulo 4.6 a 4.8 Experiência 1: CIRCUITO GERADOR DE PARIDADE PAR.
Procedimentos experimentais
Testar o funcionamento do módulo ou kit de montagem
Colocar o(s) CI(s) no módulo ou kit de montagem e testar as portas do CI 7486 Layout abaixo (roteiro Aula 1)
Numerar os pinos das portas no esquema do circuito gerador de paridade ACIMA
de acordo com o Layout do CI7486 abaixo
Simular o teste do circuito gerador de paridade para 4 Bits ABCD preenchendo a coluna res. da tabela verdade.
prev res. A B C D S S
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0
0 1 1 0 0 0 1 1 1 1
1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0
1 0 1 1 1 1 1 0 0 0
1 1 0 1 1 1 1 1 0 1
1 1 1 1 0
Vcc
14 13 12 11 10 9 8
7486
1 2 3 4 5 6 7
chaves gerador de paridade PAR
A B C D
paridade
P
7
Experiência 2: CIRCUITO True / Complement – T / C
Usando um CI 7486 (4 portas XOR) Layout abaixo e um CI 7447 ou 7448 (DECOFICADOR BCD) com DISPLAY de 7 segmentos; Montar um Circuito T/C (True/Complement) para 4 bits de entradas: B3 B2 B1 B0 ,
Procedimentos Experimentais
Numerar no ESQUEMA acima do circuito T/C, os pinos das portas de acordo como layout (acima) do CI 7486
Montar e testar o circuito T/C com 4 Bits – entradas: B3 B2 B1 B0 no modulo de teste
Vcc 14 13 12 11 10 9 8
7486
1 2 3 4 5 6 7
8
Considerando que K é chave do modo T/C verifique o funcionamento do circuito preenchendo as colunas K = 0 e K = 1 da tabela a seguir:
Obs. Números 10 a 15 figuras correspondentes (decodificador BCD)
PREVISTO RESULTADO
B 3 B 2 B 1 B 0 K=0 K=1
12
13
14
15
11
10
10
11
15
14
13
12
entr. fios coloridos
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
1
0
0
1 0 0
1 1
0
0
1 1 1
1 1 0
0
1 0
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
1
K=T K=C
0
0
0
0
0
9
AULA 8
Projeto final etapa 2 (Circuito somador e subtrator)
Objetivo: Montar e testar CI 74283 Somador Binário Paralelo de 4 bits (Layout Fig 2) e implementar um circuito somador / subtrator (fig 1) com um CI 74283 e um CI 7486 (usado na etapa 1 como T/C) Fundamentos Teóricos: conforme Referência Livro Texto: Capítulo 4.6 a 4.8 e cap 6
etapa 2
Fig 1- diagrama da calculadora BCD 2a ETAPA
DECODIFICADOR
SELETOR 3:1
MONITOR
GERADOR DE SINAIS
DE
CONTRÔLE
PULSO 2
PULSO 1
SOMADOR /
SUBTRATOR BCD
MODO
+ / -
REG A REG B
SINAL DISPLAY
CONTADOR BCD
I
16 15 14 13 12 11 10 9
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig 2 - LAY OUT CI 74283
Vcc B2 A2 S2 A3 B3 S3 Cout
S1 B1 A1 S0 A0 B0 Cin Gnd
10
Procedimentos experimentais: EXPERIENCIA 1: teste do circuito somador binário pleno de 4 bits
Coloque um CI 74283 (layout ACIMA) no modulo de teste ligando a alimentação pinos 08- terra (0) e 16- +5v (1).
Complete o esquema (acima) Numerando no circuito somador de acordo com os
pinos do layout do CI 74283 (PAGINA ANTERIOR).
Fazer a interligação (traço ponto) do pino C4 no “ponto” do display. Observe
qual CI Decodificador foi utilizado já que o PONTO do Display acende com nível ALTO se for Display CC com CI 7448 e permanece apagado se for Display AC com CI 7447
Escreva abaixo 2 somas de dois números (A e B) de 4 bits,S = A + B no modelo:
Teste o circuito descrevendo e executando as contas abaixo, destacando os resultados intermediários e no final desenhando o display bem como o estouro C4
acesso apagado
A= B=
A= B=
S= A + B S < 9
S= A + B S > 9
CI 74283
11
EXPERIENCIA 2: CIRCUITO SOMADOR / SUBTRATOR DE 4 Bits
Complete o esquema (acima) (repetindo a numeração dos pinos) usado na AULA 6 como T/C, ao CI 7483 E (repetindo a numeração dos pinos DO ESQUEMA FOLHA ANTERIOR) para implementar o circuito somador / subtrator.
Fazer a interligação (traço ponto) do pino C4 no “ponto” do display. Observe
qual CI Decodificador foi utilizado já que o PONTO do Display acende com nível ALTO se for Display CC com CI 7448 e permanece apagado se for Display AC com CI 7447
Escreva abaixo 3 somas de dois números (A e B) de 4 bits,S=A+B no modelo:
Teste o circuito descrevendo e executando as contas abaixo, destacando os resultados intermediários e no final desenhando o display bem como o estouro C4
acesso apagado
A= B=
A= B=
A= B=
S= A + B S = 9
S= A + B9< S <15
S= A + B S > 15
B3
B2
B1
B0
CI 74283
12
Manter a interligação do pino C4 no “ponto” do display. Observe qual CI
Decodificador foi utilizado já que o PONTO do Display acende com nível ALTO se for Display CC com CI 7448 e permanece apagado se for Display AC com CI 7447
Escreva abaixo 3 subtrações de dois números (A e B) de 4 bits,S = A - BA + (- B)
no modelo:
Testar o circuito, descrevendo e executando as contas abaixo, destacando os resultados intermediários e no final desenhando o display bem
como o estouro C4
acesso apagado.
A= B=
A= B=
A= B=
S= A - B A = B
S= A - B A > B
S= A - B A < B
B3
B2
B1
B0
CI 74283