Aulas 06 a 08 de laboratório

Cod. Disc:_________ TURMA: _______ GRUPO:_______
NOME:__________________________________________
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
1
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
a
1 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.
SINAL
DISPLAY
I
DECODIFICADOR
SELETOR 3:1
MONITOR
SOMADOR /
SUBTRATOR BCD
REG B
REG A
GERADOR
DE SINAIS
DE
CONTRÔLE
MODO
+/PULSO 1
PULSO 2
CONTADOR BCD
Fig 1 – CALCULADORA BCD
2
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)
PREVISTO
CI
mod
BCD Hexa
CHAVES
RESULTADO
A
B
C
D
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
CI
MOD
.. .. .. ..
L3 L2 L1 L0
AA BB CC DD
0
1
0
1
1
A
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
B
0
SINAL
1
C
1
D
0
DISPLAY
0
fig 1
 etapa 1
DECODIFICADOR
Decodificador
SELETOR 3:1
MONITORES
GERADORES
DOS SINAIS
DE
CONTROLE
SOMADOR /
SUBTRATOR
BCD
REG A
REG B
PULSOS 2
MODO
`+/-
1
1
1
0
1
1
1
1
PULSOS 1
CONTADOR BCD
3
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
Display acende com nível 1 (+5Vcc)
g
f
a
f a
b
b
f
CI 7447  display Anodo comum
Display acende com nível 0 (terra)
R
+5v
g f
a b
a
g
b
f a
g
e
e d
g
e
d
c
n/c
b
c
c
e
d
e d
d
c
n/c
c
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 comumalimentação
display TERRA, ou 7447 –
anodo
comumalimentação
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
+
5
v
0 conectado 1  em aberto
4
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)
PREVISTO
CI
mod
BCD Hexa
CHAVES
RESULTADO
B3 B2 B1 B0
A
B
C
D
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
CI
MOD
.. .. .. ..
L3 L2 L1 L0
AA BB CC DD
0
1
0
1
1
A
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
B
0
1
C
1
D
0
0
fig 1
SINAL
DISPLAY
 etapa 1
DECODIFICADOR
Decodificador
SELETOR 3:1
MONITORES
GERADORES
DOS SINAIS
DE
CONTROLE
SOMADOR /
SUBTRATOR
BCD
REG A
REG B
PULSOS 2
MODO
`+/-
1
1
1
0
1
1
1
1
PULSOS 1
CONTADOR BCD
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?
5
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)
chaves
gerador de paridade PAR
A B C D
paridade
P


A
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
B
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
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.
C
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
D
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
prev
S
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
1
0
res.
S
Vcc
14
13
12
11
10
9
8
5
6
7
7486
1
2
3
4
6
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 ,
Vcc
14
13
12
11
10
9
8
5
6
7
7486
1
2
3
4
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
7
 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:
PREVISTO
entr. fios coloridos
B3
B2
B1
B0
15
0
0
0
0
14
0
0
0
1
13
0
0
1
0
12
0
0
1
1
11
0
1
0
0
10
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
1
10
1
0
1
0
11
1
0
1
1
12
1
1
0
0
13
1
1
0
1
14
1
1
1
0
15
1
1
1
1
K=T K=C
RESULTADO
K=0
K=1
Obs. Números 10 a 15  figuras correspondentes (decodificador BCD)
8
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
SINAL
DISPLAY
I
DECODIFICADOR
SELETOR 3:1
MONITOR
SOMADOR /
SUBTRATOR BCD
GERADOR
DE SINAIS
DE
CONTRÔLE
etapa 2
REG B
REG A
MODO
+/-
PULSO 1
PULSO 2
CONTADOR BCD
Fig 1- diagrama da calculadora BCD 2a ETAPA
16
15 14 13 12
11 10
9
Vcc B2 A2 S2 A3 B3 S3 Cout
S1
1
B1 A1 S0 A0 B0 Cin Gnd
2
3 4 5
6 7
Fig 2 - LAY OUT CI 74283
8
9
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).
CI 74283
 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
10
EXPERIENCIA 2: CIRCUITO SOMADOR / SUBTRATOR DE 4 Bits
CI 74283
B3
B2
B1
B0

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=
S= A + B  S = 9
A=
B=
S= A + B9< S <15
A=
B=
S= A + B  S > 15
11
CI 74283
B3
B2
B1
B0
 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 - BA + (- 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=
S= A - B  A = B
A=
B=
S= A - B  A > B
A=
B=
S= A - B  A < B
12