Controladores Síncronos

Prévia do material em texto

Relatório do Laboratório de Circuitos Digitais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2 
 
1. IDENTIFICAÇÃO 
 
Relatório N. 02 
Título: Circuitos Combinacionais 
Nome do aluno: Adriele Silva Carvalho 
 
2. RESUMO SOBRE O TEMA DA AULA PRÁTICA 
 
 O experimento visa estudar, analisar e demonstrar o uso de circuitos combinacionais a partir de 
circuitos integrados da família TTL para a montagem de contadores síncronos. Serão utilizadas ferramentas 
como simuladores (ConstructorVirutalDeCircuitos), tabela da verdade e datasheets para o alcance dos 
resultados esperados. 
 
3. INTRODUÇÃO 
 
O Os experimentos propostos visam desenvolver habilidades básicas necessárias para o uso de 
circuitos digitais. Sendo assim foram utilizadas ferramentas tanto teóricas quanto práticas no decorrer da 
atividade, como construção de tabelas da verdade e para demonstração dos experimentos usou-se 
simuladores virtuais. 
Nessa atividade buscou-se fazer estudo da aplicação dos circuitos integrados da família TTL, 
especialmente os CI’s (circuitos integrados) da série TTL 74LSXX, que são circuitos integrados Schottky de 
baixa potência. 
Em conjunto dos CI’s foram utilizados: 
a) Protoboard: placa de ensaio que permite a conexão e organização dos componentes; 
b) Interruptores: responsáveis por alterar o estado das entradas: 0 ou 1; 
c) Pulsadores: para enviar sinais altos ou baixos; 
d) LEDs: diodos emissores de luz; 
e) Temporizador: responsável por enviar sinal de clock em determinada frequência; 
f) Fonte de energia: para fornecer energia e permitir o funcionamento do sistema; 
g) Fios: para fazer as ligações entre os componentes. 
Foram montados circuitos que contam crescentemente e exibem a cada mudança de valor. 
 
4. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO (PARTE EXPERIMENTAL) 
 
O objetivo final do experimento é construir um circuito que tenha dois contadores independentes 
com botões de ativar separados (de 0 a 99), que sejam selecionados por um multiplexador e seja exibido em 
um display de sete segmentos. Para chegar até o resultado foram feitos estudos dos componentes que iriam 
ser utilizados. A seguir explicarei cada um dos CI’s utilizados. 
• 74LS157 (multiplexador): 
O multiplexador escolhido é um Quad 2-Input Multiplexer, ou seja, possui duas entradas 
com um seletor que seleciona uma das entradas para ser a saída do circuito. 
 
 3 
 
 
 
A tabela desse CI funciona da seguinte maneira: 
 
 
• 74LS192 (contador de BCD): 
Esse circuito faz uma contagem de décadas a partir do código BCD: 
 
 
DECIMAL 
 
CÓD. BCD 
 (8 4 2 1) 
0 0000 
1 0001 
2 0010 
3 0011 
4 0100 
5 0101 
6 0110 
7 0111 
8 1000 
9 1001 
 
Para conhecermos melhor o circuito, observemos o seu desenho abaixo: 
 
Nome dos pinos 
 
Entrada de seleção comum 
Entrada Enable (ativo em nível BAIXO) 
Entrada de dados da fonte 0 
Entrada de dados da fonte 1 
Saídas do Multiplexador 
H = nível ALTO 
L = nível BAIXO 
X = não importa 
 4 
 
 
 
Em primeira instância as entradas desse circuito são aterradas e a entrada que fará a 
contagem é o pulso do clock. Além disso a tabela-verdade que rege esse componente é 
a demonstrada a seguir: 
 
 
 
• 74LS47 (display de sete segmentos): 
Esse CI é um decodificador que envia os dados recebidos em BCD do codificador para 
enviar a um display de sete segmentos para exibição do valor encaminhado pelo 
contador. A sua pinagem é organizada como mostra a figura a seguir: 
 
 
 
O funcionamento desse componente obedece a tabela-verdade abaixo: 
Nome dos pinos 
 
Entrada de pulso clock de borda de subida 
Entrada de pulso clock de borda de descida 
Entrada de CLEAR (assíncrono) 
Entrada para ativar a contagem (assíncrono) 
Entradas dos dados 
(desconsiderar Qn em nosso estudo) 
Saída da borda de descida (Borrow) 
Saída da borda de subida (Carry) 
H = nível ALTO 
L = nível BAIXO 
X = não importa 
Nome dos pinos 
 
Entradas BCD 
Entrada Ripple-Blanking 
Entrada Lâmpada-Teste 
Entrada Blanking ou Saída Ripple-Blanking 
Saídas 
 5 
 
 
 
RBI: quando em nível baixo apagam display quando todas as entradas forem zero; 
LT: quando em nível baixo testa todos os segmentos; 
BI/RBO: quando em nível baixo apaga o display, independente das entradas e serve 
como saída para transmitir o sinal a outros displays. 
 
Conhecendo cada um dos CI’s utilizados no experimento, vamos contextualizá-lo. O experimento, 
como dito anteriormente, visa a construção de contadores. Para isso, fizemos testes complementares 
para o perceber funcionamento dos componentes separadamente. 
Em seguida, foi montado um circuito de um contador simples (0 a 9) que mostrava sua saída 
BCD em LEDs, ou seja, os LEDs acendiam conforme o código BCD transmitido pelo contador. Foram 
utilizados um gerador de clock, um botão, um conjunto de LEDs e o CI 74LS192. 
 Também foi feito um contador (0 a 99) agora com o display de sete segmentos, nesse foram 
utilizadas as mesmas ferramentas que o anterior, porém com o acréscimo do display e a retirada dos 
LEDs, além disso, duplicamos o circuito para exibir tanto as dezenas como as unidades. Dessa forma, 
ademais o CI 74LS192 foi utilizado o decodificador 74LS47. 
 Por fim, foi montado o circuito final de contadores independentes utilizando todas as ferramentas 
apresentadas. Com diferença de que são dois contadores e do uso do multiplexador 74LS157 para 
selecionar qual será o contador exibido. 
5. RESULTADOS OBTIDOS 
Apresentarei a seguir os circuitos obtidos do experimento explicitado: 
 
O primeiro corresponde ao teste do multiplexador 74LS157, onde o LED acende de acordo com o 
sinal do interruptor selecionado pelo circuito. 
 6 
 
 
 
O circuito a seguir é o referente ao CI 74LS192, responsável por fazer contagem em BCD e exibir 
o código nos LEDs. 
 
 
O terceiro circuito é aquele que faz a contagem em BCD de 0 a 99 e exibe-a em um display de 
sete segmentos. 
 
 
 
 
 7 
 
 
 
E por fim, os contadores independentes, que é o circuito final montado. 
 
 
 
 
 
 
 8 
 
6. CONCLUSÕES 
 
 Com esse exercício foi possível uma melhor compreensão acerca de circuitos, tanto dos CI’s 
integrados como também do uso de componentes eletrônicos em conjunto a fim de atingir um objetivo. 
 Todos os experimentos foram realizados com sucesso após sucessivas pesquisas acerca das 
propriedades de cada elemento. 
 
 
7. BIBLIOGRAFIA 
 
Datasheets utilizados: 
74LS192: http://www.skot9000.com/ttl/datasheets/192.pdf 
74LS157: http://www.skot9000.com/ttl/datasheets/157.pdf 
74LS47: http://www.skot9000.com/ttl/datasheets/47.pdf 
 
http://www.skot9000.com/ttl/datasheets/192.pdf
http://www.skot9000.com/ttl/datasheets/157.pdf
http://www.skot9000.com/ttl/datasheets/47.pdf