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Diseño de circuitos Introducción Los multiplexores son circuitos combinacionales con varias entradas y una única salida de datos, están dotados de entradas de control capaces de seleccionar una, y sólo una, de las entradas de datos para permitir su transmisión desde la entrada seleccionada hacia dicha salida. En el campo de la electrónica el multiplexor se utiliza como dispositivo que puede recibir varias entradas y transmitirlas por un medio de transmisión compartido. Para ello lo que hace es dividir el medio de transmisión en múltiples canales, para que varios nodos puedan comunicarse al mismo tiempo. Una señal que está multiplexada debe demultiplexarse en el otro extremo. Decodificador Un decodificador o descodificador es un circuito combinacional, cuya función es inversa a la del codificador, esto es, convierte un código binario de entrada (natural, BCD Se trata de un dispositivo o programa capaz de interpretar los datos almacenados en un determinado formato y traducirlos a otro. En el caso del sonido ac-3 (dolby digital) hay dispositivos capaces de distribuir la señal almacenada en un dvd a los altavoces apropiados… En los siguiente explicaremos el funcionamiento de cada uno de ellos como funciona y su diseño en plotoboar: CIRCUITOS DIGITALES Página 1 Es un decodificador de BCD a 7 segmentos. Recibe como entradas 4 bits que forman un dígito codificado en binario (BCD, Binary Coded Digit) y da como salida el mismo número (dígito), pero listo para ser presentado en un display de 7 segmentos. En otras palabras: si tienes un dígito BCD que quieres mostrar en un display de 7 segmentos, conectas éste último a las correspondientes salidas del 74LS47. Para crear un circuito que muestre en un display los números de 0 a 9, con BCD de entrada y decodificador a 7 segmentos. Esto se resuelve de la siguiente manera: Se toma el integrado 7447 se conectan las entradas A, B, C y D, cada una controlada con un interruptor. Las salidas las pasamos por el bloque de resistencias y acto seguido hacia el display, cada una a la correspondiente entrada. Así es posible poner un número en BCD y tenerlo visualizado en decimal. Si, por ejemplo, se activan los interruptores B y D, se verá el número 5, ya que en BCD entrará el número 010 CIRCUITOS DIGITALES Página 2 Éste integrado también tiene las entradas y salidas negadas, excepto la entrada E1 y las salidas GS y EO. Por lo tanto, también se tendrá que hacer lo mismo que en el 74147. La entrada E1 es una entrada habilitadora, que tiene que estar a 0 si se quiere que el integrado codifique la entrada. Si no se pone a 0 y se deja el pin al aire o a 1, todas las salidas estarán a un 1 lógico independientemente de lo que haya en las entradas. Las salidas GS y EO son complementarias, las cuales sólo se usan en la práctica siguiente. Éstas funcionan de la siguiente manera: • Cuando hay un número en la entrada, con E1 a 0, y se está codificando este número, la salida EO está a 1 y la GS a 0. • Y cuando no existe ningún número para codificar en la entrada, que es lo mismo que decir que se está convirtiendo el 0 a binario, la EO está a nivel bajo (a 0) y la GS a nivel alto. CIRCUITOS DIGITALES Página 3 Un multiplexor es un circuito combinacional para la conducción de la información, que tiene p entradas de control, 2^p entradas de datos, y una salida de datos. En esta práctica vamos a comprobar el funcionamiento de un multiplexor de 8 a 1, es decir: tendremos 3 entradas de control (S2, S1 y S0), 8 entradas de datos (D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7), y una salida de datos Y. La acción del multiplexor consiste en conectar a la única salida de datos, Y, una y sólo una de las entradas Di, viniendo decidida esta entrada de datos por los valores que tomen las entradas de control S2, S1 y S0. El circuito integrado que utilizaremos será el 74LS151, que dispone de 3 entradas de control: (S2=C, S1=B y S0=A), 8 entradas de datos (D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7), una salida (Y, ), y una entrada de strobe (S), además de su GND y VCC. CIRCUITOS DIGITALES Página 4 El símbolo lógico para representar un multiplexor, es el siguiente: 74LS 142 Un decodificador es un circuito combinacional con n entradas y m 2n salidas. Para cada una de las 2n posibles configuraciones binarias que se pueden presentarse en su entrada, el sistema pone a 1 una y sólo una de las salidas, de acuerdo con la siguiente regla: si la configuración binaria presente en las entradas forma el número binario i, entonces se activa la salida i-ésima. En nuestro caso utilizaremos A B C D, D va a masa por lo que utilizaremos la combinación C B A para elegir el display que queremos visualizar. Ejemplo: para visualizar el display numero uno entraremos el dato 100, ya que está colocado en inversa y queremos introducir el número binario 1, para que salga por la patilla de este decodificador y nos muestre el dato que le indicamos en el programa de lenguaje ensamblador. CIRCUITOS DIGITALES Página 5 Según esto el funcionamiento de un decodificador es el opuesto al de un codificador. 74LS85 Entradas: A, B Salidas: A>B, A<B, A=B Circuito comparador de magnitud de 2 números de 4 bits: permite comparar 2 números A y B de 4 bits cada uno y tiene 3 salidas: A>B ( si el número A es mayor que el número B), A=B (si son iguales) y A<B (si A es menor que B). Permite ingresar números en sistema hexadecimal (0 a F) y el resultado es mostrado en las salidas de un bit A>B, A=B y A<B. CIRCUITOS DIGITALES Página 6 74LS83 4-bit binario completo Sumador con acarreo rápido, Inc El 74LS83A es una alta velocidad de 4 bits sumador binario completo con internos llevar predictiva. Acepta dos palabras de 4 bits binarios (A1A4, B1B4) y una entrada de acarreo (C0). Que genera las salidas de suma binaria 14) y el acarreo de salida (C4) desde el bit más significativo. El LS83A funciona con cualquiera de los operandos activa alta o activa baja (lógica positiva o negativa). El SN54/74LS283 se recomienda para los nuevos diseños, ya que es idéntico en función de este dispositivo y las características estándar de pines de alimentación esquina. CIRCUITOS DIGITALES Página 7 74LS138 Decodificador Octal - 74138. 1. Descripción: Este componente decodifica los valores hasta un máximo de 8 salidas. Esto es ideal para aplicaciones con memorias de 1Byte. Este circuito es similar al modelo TTL 74138. Este Componente acepta mediante 3 bits (a0, a1, a2), ocho posibles Salidas, siempre y cuando este activada la entrada de habilitación. La salida se muestra mediante valor bajo en una de las 8 salidas disponibles. La habilitación se activa sólo cuando se cumple la siguiente ecuación de las patillas de entrada. E = E0* E1*E2 Activando o desactivando la habilitación se pueden conectar en paralelo distintos módulos Deco- 5 y así poder decodificaciones mayores, siempre y cuando este sea múltiplo de 8. CIRCUITOS DIGITALES Página 8 74LS154 4-Line a 16-Line decodificador / demultiplexor Descripción general Cada uno de estos decodificadores de 4 líneas a 16 líneas TTL utiliza circuitos para decodificar código binario cuatro entradas en uno de los dieciséis salidas mutuamente excluyentes cuando tanto la luz estroboscópica insumos, G1 y G2, son bajos. La función de demultiplexación se lleva a cabo mediante el uso de las 4 líneas de entrada para hacer frente a la salida línea, los datos que pasan de una de las entradas con la luz estroboscópica estroboscópica otras de bajos insumos. Cuando cualquiera de las entradas strobe es ALTA, todas las salidas son ALTAS. Estos demultiplexores son ideales adecuado para la aplicación de alto rendimiento decodificadores de memoria. Todas las entradas se almacenan y son los diodos de entrada de sujeción siempre de minimizar los efectos de línea de transmisión y por lo tanto simplificar el diseño del sistema. CIRCUITOS DIGITALES Página 9 MATERIALES: Fuente de alimentación de + 5 VCD. Cables de conexión. Resistencias Dip Switch. Protoboard. Leds CIRCUITOS DIGITALES Página 10 Decodificadores Multímetro CIRCUITOS DIGITALES Página 11 CONCLUCIONES Mediante esta práctica se puede entender el trabajo que nos ahorra cuando los circuitos vienen ya prefabricados en forma de chips, y de esta manera ahorrarnos horas de trabajo simplemente con el uso de uno de estos chips. Ya que este chip se realiza el trabajo de varias compuertas lógicas combinadas. CIRCUITOS DIGITALES Página 12 ANEXOS CIRCUITOS DIGITALES Página 13 CIRCUITOS DIGITALES Página 14 CIRCUITOS DIGITALES Página 15 CIRCUITOS DIGITALES Página 16 Universidad católica de cuenca extensión cañar Tema: Comprobación de los circuitos integrados Profesor: Cristian Flores Integrantes: Elmo Vasquez Geovanni Dutan Rubén Serpa Adrian Tobar Paul Angamarca Año Cursante 2011 – 2012 CIRCUITOS DIGITALES Página 17 CIRCUITOS DIGITALES Página 18