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4918525-Codificador-de-prioridad-con-visualizacion-de-7-segmentos

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FUNDACIÓN UNIVERSITARIA KONRAD LORENZ-INGENIERÍA DE SISTEMAS
LABORATORIO No. 4
Codificador de prioridad con visualización de 7
segmentos
ELEMENTOS DEL COMPUTADOR
Profesor: Héctor Arturo Flórez Fernández
Presentado por: Javier Mauricio Gamboa
Salgado
Código: 544004
Facultad de Ingeniería de Sistemas
Fundación Universitaria Konrad Lorenz
Bogotá D.C.
FUNDACIÓN UNIVERSITARIA KONRAD LORENZ-INGENIERÍA DE SISTEMAS
2007
OBJETIVOS
Esta práctica tiene como objetivo principal la realización del diseño de
un circuito que permita realizar la codificación a BCD con prioridad
según el estado activo de las entradas, la “decodificación” y posterior
visualización en un (1) Display de siete (7) segmentos. Para esto es
necesario realizar el proceso de interpretación lógica de la operación de
prioridad con base en los valores de entrada y las salidas BCD
esperadas.
A su vez es importante tener claros los conceptos de codificación con
prioridad y el modelo del “Decodificador/Manejador”, así como el
concepto de definición y manipulación de los Displays. En esta práctica
se utilizará un circuito integrado que realiza la codificación a BCD y un
decodificador/manejador para poder visualizar el resultado en el Display
mencionado.
En la etapa de implementación del circuito obtenido en el desarrollo
teórico del ejercicio es necesario tener el conocimiento previo de los
componentes a utilizar así como de sus propiedades. También debe
existir una etapa de pruebas en la cual se determine el éxito del diseño
o la reevaluación del mismo.
FUNDACIÓN UNIVERSITARIA KONRAD LORENZ-INGENIERÍA DE SISTEMAS
DISEÑO DE LA SOLUCIÓN
Análisis del problema.
Este problema se divide en dos etapas; la etapa de codificación con
prioridad a BCD y la etapa de “decodificación” y presentación del
resultado.
Codificación con prioridad de diez (10) líneas a BCD.
Inicialmente es necesario aclarar que a pesar de encontrar en los
catálogos que el codificador 74147 es de diez (10) líneas
decimales a cuatro (4) líneas BCD realmente solo tiene nueve (9)
pines de entrada decimal. Esto es debido a que cuando no existe
ninguna línea de entrada activa el código BCD de salida es 0000 lo
cual muestra un cero (0) en el Display. Ahora bien la codificación
con prioridad consiste en que se da prioridad a la línea activa de
mayor peso dentro del conjunto de líneas de entrada. Por ejemplo
si se encuentra activa la línea 8 y se activa simultáneamente la
línea 4, la prioridad la mantiene la línea 8, pero en el mismo caso,
si se activa simultáneamente la línea 9 la prioridad la tiene la línea
9. En resumen, cuando una línea está activa no importa que valor
de entrada tienen las líneas de menor peso solo importará la
activación de una línea de mayor peso. Dado esto, al tener nueve
(9) líneas de entrada es posible obtener las combinaciones de
salida en BCD como se muestra en la siguiente tabla de valores:
Salidas (Código
BCD)
Entradas (Código Decimal)
Decim
al
9
8
7
6
5
4
3
2
1
B3
B2
B1
B0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
X
0
0
1
0
2
0
0
0
0
0
0
1
X
X
0
0
1
1
3
0
0
0
0
0
1
X
X
X
0
1
0
0
4
0
0
0
0
1
X
X
X
X
0
1
0
1
5
0
0
0
1
X
X
X
X
X
0
1
1
0
6
0
0
1
X
X
X
X
X
X
0
1
1
1
7
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0
1
X
X
X
X
X
X
X
1
0
0
0
8
1
X
X
X
X
X
X
X
X
1
0
0
1
9
Es necesario tener en cuenta que el circuito integrado que permite
realizar esta codificación es el 74147 y que tanto sus entradas
como sus salidas están a nivel bajo, por lo tanto los valores de
activación de las líneas de entrada deben ser aproximadamente de
0 V (Conexión a tierra) y los valores de no activación deben ser
cercanos a 5 V (Conexión a Vcc con resistencia). Estos valores se
ingresarán a través de pulsadores que simularán un teclado lineal
que está descontinuado en el mercado. Por otra parte los valores
de salida deben ser invertidos a través del circuito integrado 7404
para que ingresen a nivel alto al “Decodificador/Manejador”.
“Decodificación” y presentación del resultado.
Como se mencionó anteriormente las salidas del codificador con
prioridad deben ser invertidas para ser las entradas del
decodificador/manejador que en este caso es el circuito 7447. A su
vez este circuito arroja las salidas a, b, c, d, e, f y g a nivel bajo
que representan los siete (7) segmentos de un Display y
específicamente uno de ánodo común. El Display utilizado es de la
serie 5161 que tiene la siguiente distribución:
Esta implementación permite visualizar los números del 0 al 9 en el
Display dependiendo del pulsador que se oprima teniendo en cuenta que
cada uno de ellos representa una línea de entrada al codificador con
prioridad.
Simulación.
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Para llevar a cabo la simulación de la implementación del circuito se
utilizó la herramienta Circuit Maker 2000. Anexo al archivo de este
documento se encuentra un archivo llamado Práctica_4.ckt en el cual se
encuentra el modelo del circuito completo. Sin embargo a continuación
se muestra el dibujo del circuito obtenido de este software.
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CONCLUSIONES
Se pudo observar que es muy importante el análisis del problema de una
forma correcta debido a que esto puede evitar la realización de un
diseño que sea ineficiente en rendimiento o en costos. También está
práctica deja como enseñanza que es muy importante revisar el nivel al
que se manejan tanto las entradas como las salidas para poder evaluar
los valores de estas dos etapas.
Por otra parte fue muy importante conocer el funcionamiento y la
distribución interna del circuito que permite realizar la codificación con
prioridad así como las utilidades que pueden tener en casos reales de
uso.
Por último, fue de gran importancia conocer los comportamientos de los
circuitos utilizados para obtener una implementación exitosa respecto al
diseño realizado previamente.
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