1

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