Laboratorio de Electrónica Digital. Practica 5 Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Mayo de 2020

Practica 5. Mintérminos y Maxtérminos

Luis Ángel Armijo Castillo Cod. 20182007020

Grupo 743

Abstract- In the next practice, the 7-segment display BCD decoder will be designed by implementing its truth table using the minterm and maxterm methods.

RESUMEN - En la siguiente práctica se diseñará el decodificador de BCD a display de 7 segmentos mediante la implementación de su tabla de verdad por los métodos de mintérminos y máxterminos.

1. Objetivos

A. General:
 
     Realizar el análisis y diseño del decodificador BCD a display de 7 segmentos de cátodo común e implementar los circuitos obtenidos mediante mintérminos y maxtérminos. 

B. Específicos: 

Obtener la tabla de verdad para cada salida del circuito.

Obtener la ecuación de salida  mediante mintérminos y maxtérminos.

Implementar las ecuaciones de salida reducidas en el simulador y conectar el display de 7 segmentos.

2. Materiales y Equipos

• Simulador Circuitverse

3. Introducción

     Un display de 7 segmentos es un dispositivo electrónico que permite representar caracteres (normalmente números), esta compuesto de siete segmentos que se pueden encender o apagar individualmente, debido en gran medida a su simplicidad. Aunque externamente su forma difiere considerablemente de un led típico, internamente están constituidos por una serie de leds con unas determinadas conexiones internas, estrategicamente ubicados de tal forma que forme un número '8'.

Fig 1. Display 7 segmentos.

Cada segmento tiene una letra ya designada, sabiendo esto al conectar un pin con a una fuente de tensión, su correspondiente segmento alumbrará, en la Fig 2. se puede observar la estructura interna de un display de cátodo común.

Fig 2. Estructura Interna de un Display de Cátodo Común.

Solo se requiere conectar 1s a los pines del display para conseguir que los leds alumbren, por ejemplo para conseguir que el display alumbre el número '0' se requiere encender los segmentos a, b, c, d, e y f, dejando apagado el segmento g.

4. Metodología

     Para construir el circuito electrónico se requiere como primer punto obtener la tabla de verdad de este, como se desean obtener los 16 números del '0' al 'F' en el display, se construye la tabla de verdad mirando que segmentos tienen que estar encendidos siendo 1 para el segmento encendido y 0 si el segmento tiene que estar apagado. A partir de esto se construye la siguiente tabla de verdad.

Fig 3. Tabla de Verdad Display 7 Segmentos

En la tabla se puede observar que la función de cada segmento tiene mayor cantidad de 1s que de 0s, por lo que se empleara el método de maxtérminos, se reducirá la ecuación obtenida con álgebra de Boole. Una de las propiedades dice que:

A continuación se pueden observar la ecuaciones obtenidas:
1.Para la función a(A,B,C,D)

2. Para la función b(A,B,C,D)

3. Para la función c(A,B,C,D)

4. Para la función d(A,B,C,D)

5. Para la función e(A,B,C,D)

6. Para la función f(A,B,C,D)

7. Para la función g(A,B,C,D)

5. Análisis

     Con cada ecuación obtenida se crea su respectivo circuito, estos se acoplan en forma de subcircuitos en el circuito decodificador y por ultimo en el circuito display 7 segmentos se introduce el subcircuito decodificador. El circuito obtenido se muestra a continuación.

Como se puede observar al ingresar un código BCD en la entrada, el display lo muestra en código hexagesimal por medio de los leds. Una rápida explicación de esto se encuentra aquí.

6. Conclusiones

• Un display de 7 segmentos tiene varias aplicaciones que permiten al usuario comprender lo que pasa en una situación especifica.
• Se puede implementar cualquier circuito digital sabiendo su tabla de verdad.
• Se puede hacer uso de cualquier compuerta lógica para crear circuitos con funciones especificas.
• El álgebra de boole permite reducir ecuaciones de tal forma que se se reduce el numero de circuitos integrados necesarios o el número de compuertas a usar.