Lab03 roteiro

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA 
EEL5105 – Circuitos e Técnicas Digitais 
Prof. Eduardo L. O. Batista 
EXPERIMENTO 3 – PROJETO DE CIRCUITOS LÓGICOS COMBINACIONAIS 
A. Introdução 
O objetivo, neste experimento, é aplicar as técnicas de projeto de circuitos lógicos combinacionais 
estudadas nas aulas teóricas. Se necessário, utilize os roteiros das aulas anteriores como referência acerca 
do uso do Quartus II e da placa DE2. Além disso, faça o download, descompacte e abra no Quartus II o 
arquivo “Lab03_projeto.zip” disponível no site da disciplina. 
B. Display de 7 segmentos 
O display de 7 segmentos é um dispositivo eletrônico destinado à 
apresentação de caracteres geralmente numéricos aos usuários de 
sistemas eletrônicos. Esse display utiliza 7 leds que, quando 
acionados de forma apropriada, formam a representação de um 
caractere. A estrutura do display de 7 segmentos está ilustrada na 
Figura 1 com cada um dos 7 segmentos (leds) indicados por uma 
letra. Como exemplo do funcionamento de tal display, a 
representação do número 0 é feita ativando os segmentos A, B, C, 
D, E e F. Por outro lado, para representar o número 3, os 
segmentos A, B, C, D e G devem ser ativados. 
C. Projeto de um decodificador BCD para 7 segmentos 
Nesta parte do experimento, você deverá fazer o projeto de um decodificador de BCD para 7 segmentos 
utilizando mapas de Karnaugh. Para realizar tal projeto, siga os seguintes passos: 
1) Com o projeto aberto, faça as ligações das chaves SW[6] a SW[0] nos leds que controlam os 
segmentos do display HEX0, indicados por HEX0[6] a HEX0[0]. Compile a grave seu projeto e 
com isso você passará a ter o controle sobre o acendimento dos segmentos do display HEX0. 
Agora, coloque as chaves SW[6] a SW[0] conforme indicado para Y[6] a Y[0] na linha 0 da tabela 
abaixo. O display HEX0 deve então apresentar o número zero. Em seguida, coloque as chaves 
SW[6] a SW[0] conforme indicado para Y[6] a Y[0] na linha 1 da tabela abaixo e você deverá 
observar o número 1 apresentado no display HEX0. Feitos esses passos, acione as chaves 
apropriadamente visando produzir os números 2 a 9 no display HEX0 e preencha as células em 
branco da tabela abaixo de forma correspondente. Atenção: o display de 7 segmentos disponível 
na placa DE2 tem entradas ativas baixas e, portanto, um nível lógico baixo deve ser aplicado 
a um determinado segmento quando o seu acendimento for desejado. 
Dec. X[3] X[2] X[1] X[0] Y[6] G 
Y[5] 
F 
Y[4] 
E 
Y[3] 
D 
Y[2] 
C 
Y[1] 
B 
Y[0] 
A 
0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 
1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 
2 0 0 1 0 
3 0 0 1 1 
4 0 1 0 0 
5 0 1 0 1 
6 0 1 1 0 
7 0 1 1 1 
8 1 0 0 0 
9 1 0 0 1 
10 1 0 1 0 X X X X X X X 
11 1 0 1 1 X X X X X X X 
12 1 1 0 0 X X X X X X X 
13 1 1 0 1 X X X X X X X 
14 1 1 1 0 X X X X X X X 
15 1 1 1 1 X X X X X X X 
 
Figura 1. Estrutura de um 
display de 7 segmentos. 
2) A tabela que você construiu no item 1 desta seção corresponde à tabela verdade de um 
decodificador BCD para 7 segmentos, onde X[3] a X[0] representam as entradas que recebem um 
código BCD enquanto que Y[6] a Y[0] representam as saídas para o acionamento apropriado de 
um display de 7 segmentos. Além disso, para valores de X[3] a X[0] de 10102 a 11112 a saída pode 
ser qualquer já que esses valores não correspondem a números codificados em BCD. A partir 
dessa tabela verdade, obtenha as funções lógicas que descrevem Y[6] a Y[0] a partir de X[3], X[2], 
X[1] e X[0]. Isso deve ser feito utilizando mapas de Karnaugh. 
3) Uma vez obtidas as funções lógicas, inclua o bloco bcdto7seg em sua área de projeto utilizando a 
Symbol tool e expandindo o campo Libraries até encontrar o bloco bcdto7seg, conforme 
apresentado na Figura 2. Esse bloco foi previamente criado e parcialmente projetado de forma a 
facilitar a montagem do decodificador BCD para 7 segmentos. Faça então as ligações das entradas 
do bloco bcdto7seg em chaves e das saídas nos leds que controlam os segmentos do display 
(HEX0[6] a HEX0[0], por exemplo). Agora, você deve completar a implementação desse bloco 
usando as funções lógicas obtidas no item 2. Para tal, utilize a Selection Tool , dê um duplo 
clique sobre o bloco e um espaço apropriado para implementação das funções lógicas será aberto. 
4) Após implementar as funções lógicas, salve todos os arquivos abertos, compile, grave e teste seu 
decodificador BCD para 7 segmentos. Adicionalmente, você poderá incluir outras instâncias do 
bloco bcdto7seg e utilizá-las para acionar mais do que um display de 7 segmentos. 
5) Finalizando, faça uma cópia dos arquivos “bcdto7seg.bdf” e “bcdto7seg.bsf” disponíveis na 
pasta do projeto e leve com você (coloque em um pendrive ou envie por e-mail). Esses arquivos 
poderão ser utilizados em experimentos futuros. 
 
Figura 2. Ilustração do campo Libraries da janela Symbol no Quartus II.