Practica-2

BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA
DE PUEBLA
Facultad de ciencias de la computación.
Sistemas digitales
JOSE J. OIDOR GARCIA
Practica 2:
Codificador BCD a 7 segmentos
Codificador hexadecimal a 7 segmentos
Medio sumador de 1 bit
Sumador secuencial de 1x1
Equipo 2:
Melissa Arce Arce
201503386
arce.melisaaoutlok.com
Cinthia Salamanca López
201547305
citsal11gmail.com
Contenido
Objetivo .............................................................................................................................................. 3
Resumen ............................................................................................................................................. 3
Introducción........................................................................................................................................ 4
Marco teórico ..................................................................................................................................... 4
Tabla de verdad del flip-flop tipo D .................................. Ошибка! Закладка не определена.
Diagrama temporal del flip-flop tipo D ............................. Ошибка! Закладка не определена.
Resultados................................................................................. Ошибка! Закладка не определена.
Compuertas. .......................................................................... Ошибка! Закладка не определена.
Registros y flip-flop tipo D. .................................................... Ошибка! Закладка не определена.
Memoria ................................................................................ Ошибка! Закладка не определена.
Discusión de resultados...................................................................................................................... 4
Conclusión ........................................................................................................................................... 5
Bibliografía .......................................................................................................................................... 6
Apéndice ............................................................................................................................................. 7
Objetivo
Realizar un decodificador a BCD a 7 segmentos y un hexadecimal a 7 segmentos,
para poder comprender los estados lógicos las entradas y salidas, también realizar
sumadores para conocer los circuitos aritméticos y sus funcionalidades.
Resumen
DECODIFICADOR
Es un elemento digital que funciona a base de estados lógicos, con los cuales indica
una salida determinada basándose en un dato de entrada característico, su función
operacional se basa en la introducción a sus entradas de un número en código
binario correspondiente a su equivalente en decimal para mostrar en los siete pines
de salida establecidos para el integrado, una serie de estados lógicos que están
diseñados para conectarse a un elemento alfanumérico en el que se visualizará el
número introducido en las entradas del decodificador. El elemento alfanumérico que
se conecta a las siete salidas del decodificador también está diseñado para trabajar
con estados lógicos, es un dispositivo elaborado con un arreglo de LED de tal
manera que muestre los números decimales desde el cero hasta el nueve
dependiendo del dato recibido desde el decodificador, a este elemento se le conoce
con el nombre de display ó dispositivo alfanumérico de 7 segmentos.
El decodificador está formado internamente por compuertas lógicas y sus
conexiones internas son un sistema predefinido por el diseñador para que su función
operacional sea un acople perfecto y efectivo con el display, observe como se
muestran a continuación en las especificaciones del fabricante.
SUMADORES
Un sumador es un circuito que realiza la suma de dos palabras binarias. Es distinta
de la operación OR, con la que no nos debemos confundir. La operación suma de
números binarios tiene la misma mecánica que la de números decimales.
Por lo que en la suma de números binarios con dos o más bits, puede ocurrir el
mismo caso que podemos encontrar en la suma de números decimales con varias
cifras: cuando al sumar los dos primeros dígitos se obtiene una cantidad mayor de
9, se da como resultado el dígito de menor peso y “me llevo" el anterior a la siguiente
columna, para sumarlo allí.
En la suma binaria de los dígitos 1 + 1, el resultado es 0 y me llevo 1, que debo
sumar en la columna siguiente y pudiéndose escribir 10, solamente cuando sea la
última columna a sumar. A este bit más significativo de la operación de sumar, se le
conoce en inglés como carry (acarreo), equivalente al “me llevo una” de la suma
decimal.
Introducción
Los circuitos lógicos electrónicos son aquellos que solo funcionan con 0 y 1, es
decir en notación binaria, en otras palabras, los circuitos lógicos o digitales solo
encienden si están en 1, eléctricamente hablando cuando se alimenta con 5 V y
apagados en 0 cuando no están alimentados y van a tierra o ground.
Con el uso del lenguaje de programación VHDL y las tarjetas digitales, es posible
implementar las compuertas básicas por medio del desarrollo de un código y el
uso de la arquitectura de la tarjeta digital Nexys 3, que son las compuertas AND,
OR y el inversor los cuales definiremos a detalle más adelante.
Marco teórico //
En este proyecto se desea visualizar los número del 0 al 9 en un display 7 segmentos, de
acuerdo a las posiciones de un dip switch.
Decodificador bcd a 7 segmentos .
Para el decodificar utilizamos una entrada y una salida las cuales las llamamos BDC y
SieteSeg.
BCD incluye 4 bits del 0 al 3 ya que serán los que utilizaremos de entrada.
SieteSeg tiene 7 bits del 0 al 6 que serán de salida al display de 7 segmentos
Creamos una función Deco la cual contendrá los bits de entrada y salida para que se
puedan visualizar en el display
Decodificador HEXADECIMAL a 7 segmentos
MEDIO SUMADOR
SUMADOR COMPLETO.
Discusión de resultados
Dado la teoría los resultados de la implementación de las practicas realizadas dio el resultado
esperado. Tomando como datos de entrada las palancas de la Nexys y por medio de la lógica de la
programación, se realizaron las compuertas y se comprobó que responden según su tabal de
verdad que se especificó.
CÓDIGO BCD 7 SEGMENTOS
CÓDIGO HEXADECIJMAL 7 SEGMENTOS
CÓDIGO SUMADOR COMPLETO
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
entity SumCompleto is
Port ( a : in STD_LOGIC;
b : in STD_LOGIC;
cin : in STD_LOGIC;
f : out STD_LOGIC;
cout : out STD_LOGIC);
end SumCompleto;
architecture Behavioral of SumCompleto is
begin
f <=a xor b xor cin;
cout<= (a and b) or (cin and (a xor b));
end Behavioral;
CÓDIGO MEDIO SUMADOR
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
entity Mediosum is
Port ( A : in STD_LOGIC;
B : in STD_LOGIC;
Cout : out STD_LOGIC;
S : out STD_LOGIC);
end Mediosum;
architecture Behavioral of Mediosum is
begin
if(A AND then
Cout <= 1;
else
Cout <=0;
end if
Mediosum: process
begin
Cout <= A AND B;
S <= A XOR B;
wait;
end process;
end Behavioral;
Conclusión //
Luego de elaborado esta práctica, llegamos a las conclusiones sobre la
importancia para programar en Xilinx con lenguaje VHDL, no solo se debe tener
conocimientos informáticos, sino también de compuertas lógicas, sistemas de
numeración. Para poder implementar los Flip-Flop se requirió tener conocimiento
de las compuertas y de el uso de estos para poder implementar los registros y la
memoria. Además del uso adecuado de el lenguaje de programación VHDL que
dado la versión en la que estemos trabajando podría cambiar alguna
característica.
Bibliografía //
David G. Maximinez Jessica Alcalá. (2002). VHDL El arte de programar Sistemas
Digitales. México: Continental.
Baule R. Edison Rodríguez F. Cheyn. (2012). Circuitos Lógicos Electrónicos.
Panamá: Azuero.
Apéndice