FUNDACIÓN UNIVERSITARIA KONRAD LORENZ-INGENIERÍA DE SISTEMAS

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA KONRAD LORENZ

FACULTAD DE MATEMÁTICAS E INGENIERÍAS

PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

ELEMENTOS DE COMPUTADOR

LABORATORIO DE ELEMENTOS DEL COMPUTADOR N°

3.

CODIFICADOR MANEJADOR

Por: JOHN ALEXANDER GOMEZ MARULANDA Cod: 553019

Docente: HECTOR FLOREZ

OBJETIVOS 1

DECODIFICADOR MANEJADOR. 2

El Conversor BCD. 2

Circuito del conversor BCD. 4

Circuito del conversor BCD implementado con sumador 4

Implementación del decodificador manejador 5

Implementación del decodificador manejador. 6

CONCLUSIONES 7

El resultado de este laboratorio es para mi algo que muestra ya una aplicación visible para las personas que no tienen conocimiento técnico, el ver un número mostrado en un display y qué este se pueda controlar, ya es algo que uno muestra a su familia o amigos y ven un resultado mas palpable que cuando se les mostraba por ejemplo el sumador que lo que hacía era “prender bombillos”, aunque ciertamente lo interesante de esta implementación en es el fondo de ella, y la lógica que se

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OBJETIVOS

El objetivo principal del laboratorio es la construcción de un codificador manejador, que se encargue de recibir cuatro entradas y a través del integrado correcto convertir las entradas binarias en una salida que puede ser leída como un número decimal proyectado en un display.

Para este laboratorio las habilidades en cuanto al análisis sistémico mediante tablas de verdad o mapas de karnaught deben quedar mucho más cimentadas, de tal forma que se tenga la habilidad de aplicarlas a cualquier problema planteado.

DECODIFICADOR MANEJADOR.

Teniendo los integrados necesarios para hacer la conversión de cuatro entradas a siete entradas, de tal forma que éstas últimas puedan ser llevadas a un display de siete segmentos y de esta forma representar el número digital de esa entrada binaria construiremos un decodificador manejador.

Básicamente el decodificador manejador ha sido estructurado y especialmente formulado para manejar displays, para el laboratorio se manejará un display de siete segmentos y de ánodo común.

El Conversor BCD.

El conversor del BCD resulta bastante útil a la hora de representar números decimales y parte de la representación digito a digito, tendiendo que cada digito del 0 al 9 lse puede representar con una combinación de 4 símbolos binarios tal y como se presenta en la siguiente tabla:

D C B A Decimal0 0 0 0 00 0 0 1 10 0 1 0 20 0 1 1 30 1 0 0 40 1 0 1 5

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0 1 1 0 60 1 1 1 71 0 0 0 81 0 0 1 9

En la anterior tabla vemos claramente que el binario pertenece estrictamente al decimal si se hace la conversión (recordemos, cada posición representa un 2n donde n = 0 a la derecha y aumenta 1 cada paso a la izquierda.

En adelante tenemos un principio bastante interesante, que es simplemente agregar la decena representada por un símbolo binario que agrega el uno decimal, entonces la tabla queda de la siguiente forma pensando en que tenemos una entrada de cuatro bits en la que sólo podemos hacer 16 combinaciones, obviamente se podrá representar cualquier número decimal pero el objetivo del laboratorio es representar hasta el decimal 15, lo que se puede lograr con una entrada de cuatro bits.

E D C B A Decimal0 0 0 0 0 00 0 0 0 1 10 0 0 1 0 20 0 0 1 1 30 0 1 0 0 40 0 1 0 1 50 0 1 1 0 60 0 1 1 1 70 1 0 0 0 80 1 0 0 1 91 0 0 0 0 101 0 0 0 1 111 0 0 1 0 121 0 0 1 1 131 0 1 0 0 141 0 1 0 1 15

Repito que este código resulta bastante conveniente debido a que con cuatro entradas tenemos diez y seis combinaciones posible, entonces nuestra tabla de verdad quedará de la siguiente forma, según las entradas que debemos tener y el código de salida que corresponde al BCD, que mostré anteriormente.

A3 A2 A1 A0 B4 B3 B2 B1 B0 Decimal0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 0 0 0 1 10 0 1 0 0 0 0 1 0 20 0 1 1 0 0 0 1 1 30 1 0 0 0 0 1 0 0 40 1 0 1 0 0 1 0 1 50 1 1 0 0 0 1 1 0 6

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0 1 1 1 0 0 1 1 1 71 0 0 0 0 1 0 0 0 81 0 0 1 0 1 0 0 1 91 0 1 0 1 0 0 0 0 101 0 1 1 1 0 0 0 1 111 1 0 0 1 0 0 1 0 121 1 0 1 1 0 0 1 1 131 1 1 0 1 0 1 0 0 141 1 1 1 1 0 1 0 1 15

Ahora bien, teniendo la tabla de verdad y mediante el análisis por medio de los mapas de Karnaught obtenemos los siguientes resultados.

B0 = A0B1 = A3A2Â1+Â3A1

B2 = A2(Â3+A1)B3 = A3A2A1

B4 = A3(A2+A1)

Ya con el resultado podemos proceder a realizar el circuito ayudados con el circuit maker, y éste queda de la siguiente forma.

Circuito del conversor BCD.

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Circuito del conversor BCD implementado con sumador

Haciendo un análisis más detenido se puede comprobar que básicamente hasta el dígito 9 el conversor BCD tiene la misma salida de la entrada, lo que significaría una suma más 0, y para los decimales de 10 al 15 será simplemente sumar 0110 según la siguiente tabla se puede evidenciar lo anterior.

1010 + 0110 = 100001011 + 0110 = 100011100 + 0110 = 100101101 + 0110 = 100111110 + 0110 = 101001111 + 0110 = 10101

Entonces, de acuerdo a este análisis podemos implementar el circuito utilizando un sumador para obtener las salidas necesarias.

Implementación del decodificador manejador

Un decodificador es un circuito combinacional que tiene un código de entrada y una línea activa de salida a la vez.

El decodificador manejador es una implementación de un decodificador sólo que éste no posee una línea activa a la vez, pero

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resulta bastante útil a la hora de hacer la representación de número decimales.

El integrado que utilizaremos para el laboratorio será el 7447 que recibe cuatro líneas y tiene 7 salidas, que irán a cada uno de los segmentos de un display, y de esta forma se representarán los digitos.

Haciendo el análisis de cada uno de los segmentos que necesitamos encender para representar cada dígito, obtenemos la siguiente tabla.

Entrada SegmentosD C B A g f e d c b a Decimal0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 10 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 20 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 30 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 40 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 50 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 60 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 71 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 81 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 9

Para el laboratorio no es necesario hallar la expresión de cada salida puesto que el decodificador7447 hace las operaciones necesarias y por consiguiente no necesitamos implementar el circuito como tal para este fin.

Implementación del decodificador manejador.

Ahora teniendo el conocimiento anterior podemos hacer la implementación de un circuito que nos represente los números decimales hasta el quince.

Como ya veíamos la tabla anterior muestra hasta el nueve, pero como también veíamos anteriormente la decena resulta siendo no mas que el acarreo de la suma ya planteada, por lo cual es simplemente enviar el acarreo complementado hacia el display de las decenas y obtendremos el siguiente modelo e implementación del circuito objetivo del laboratorio.

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CONCLUSIONES

Como lo mencioné al principio, este laboratorio nos ayudó a tener mejores herramientas al momento de resolver un problema, por que esta vez no sólo lo hicimos analíticamente o con los mapas y tablas de verdad, si no que también utilizamos conocimiento de laboratorios anteriores para su implementación como en el caso del conversor BCD.

Pienso que en adelante seguirán laboratorios mucho mas interesantes y enriquecedores debido a que la salida ya esta en un lenguaje mas popular, esto también sirve para de alguna forma acercarse mucho más a lo que hacen hoy día los computadores y procesadores.

Pienso que en la materia es sumamente necesario aprender y apropiarse muy bien los métodos y técnicas que se van aprendiendo por que cada una hace parte de la siguiente en un tema adelante, y con respecto a esto los laboratorios cumplen su objetivo a cabalidad.