Aula 06 07 e 08 Laboratório Sistema Digitais 20171

Prévia do material em texto

1 
 
 
 
 
ESCOLA DE CIÊNCIAS EXATAS E DA 
COMPUTAÇÃO 
 ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO 
 CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO 
 
Sistemas Digitais 
 
Relatórios de Práticas no 
LABORATORIO 
 
Aula 06 Aula 07 e 08 
Projeto final do Laboratório 
1ª parte: Decodificador e Display 
2ª parte: Somador e Subtrator 
 
 
 
PROF. MSc. MÁRIO OLIVEIRA ORSI 
PROF. MSc. CARLOS ALEXANDRE FERREIRA DE LIMA 
Março 2017 
 
Cod. Disc: CMP1090 TURMA: _______ GRUPO:_______ 
 
 
NOME:________________________________matricula: 
 
 
 
 2 
 
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 
1a 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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig 1 – CALCULADORA BCD 
 DECODIFICADOR 
SELETOR 3:1 
 MONITOR 
 
GERADOR 
DE SINAIS 
DE 
CONTRÔLE 
PULSO 1 
PULSO 2 
 
SOMADOR / 
SUBTRATOR BCD 
MODO 
+ / - 
REG A REG B 
 SINAL DISPLAY 
 CONTADOR BCD 
I 
 
 3 
AULA 6 
 
Projeto final 1ª parte (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 
e na 1ª AED da preleção. 
 
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 (coluna 
previsto) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 fig 1 
 
  etapa 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
. . . . . . . .
L3 L2 L1 L0
A A B B C C D D
1 1 1 1
A B C D
0 0 0 0
PREVISTO CHAVES RESULTADO
A B C D CI MOD
CI 
BCD
mod 
Hexa
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1 1 1
1 1 0
0
1
1 1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0 1 0
SINAL DISPLAY
DECODIFICADOR
MONITORES
SOMADOR /
SUBTRATOR
REG B
PULSOS 2
GERADORES 
DOS SINAIS 
DE 
CONTROLE
PULSOS 1 CONTADOR BCD
REG A
SELETOR 3:1
BCD
MODO
`+/-
Decodificador 
Decimal 
 
0 
 
1 
 
2 
 
 
3 
 
4 
 
5 
 
6 
 
7 
 
8 
 
9 
 
 
 10 
 
 11 
 
 12 
 
 13 
 
 14 
 
 15 
 
 
 4 
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 CI 7447  display Anodo comum 
Display acende com nível 1 (+5Vcc) Display acende com nível 0 (terra) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 
 
 
 
 
 
a b 
c 
d 
f 
e 
g 
a 
 
 
 
b 
g f 
e d c n/c 
a b 
c 
d 
f 
e 
g 
a b 
g f 
e d c n/c 
R +5v 
a
f g b
e c
d
 
 5 
3. Testar o circuito preenchendo com as figuras que aparecem (no display) na tabela 
verdade abaixo a coluna da da direita resultado CI e compare com os resultados 
previstos para o CI (coluna da esquerda previsto CI BCD) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 fig 1 
 
  etapa 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questões: 1. DESENHE AQUI os resultados figuras previstos e obtidos para os números 
10 a 15 no projeto desenvolvido na teoria (1ª AED da preleção exercício 2 ) 
10 11 12 13 14 15 
 
 
Conclusão: Compare os resultados do teste do CI desta experiência 2 dec BCD (tabela 
acima) com o exercício 2 da 1ª AED preleção e descreva a seguir os seus comentários. 
 
 
 
. . . . . . . .
L3 L2 L1 L0
A A B B C C D D
1 1 1 1
A B C D
0 0 0 0
PREVISTO CHAVES RESULTADO
A B C D CI MOD
CI 
BCD
mod 
Hexa
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1 1 1
1 1 0
0
1
1 1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0 1 0
SINAL DISPLAY
DECODIFICADOR
MONITORES
SOMADOR /
SUBTRATOR
REG B
PULSOS 2
GERADORES 
DOS SINAIS 
DE 
CONTROLE
PULSOS 1 CONTADOR BCD
REG A
SELETOR 3:1
BCD
MODO
`+/-
Decodificador 
B
3
 B
2
 B
1 
 B
0
 Decimal 
 
0 
 
1 
 
 
2 
 
3 
 
4 
 
5 
 
 
6 
 
 
7 
 
8 
 
9 
 
 
 10 
 
 11 
 
 12 
 
 13 
 
 14 
 
 
 15 
 
 
 6 
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 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, 
numerando o esquema da Figura 1, de acordo com os números dos pinos das portas 
do layout do CI 7486  
 
 
 
 
 
 
 
 
 CI 7486 
Figura 1  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Vcc 
 
 
14 13 12 11 10 9 8 
7486 
1 2 3 4 5 6 77 
 Testar o circuito preenchendo na tabela verdade abaixo as colunas da direita 
resultado K = 0 e K = 1 com os as figuras OBTIDAS e COMPARE com as 
figuras correspondentes da tabela anterior do decodificador BCD para os 
Números 0 a 15 AULA 6 ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 PREVISTO RESULTADO 
B 3 B 2 B 1 B 0 K=0 K=1 
12 
13 
14 
15 
11 
10 
10 
11 
15 
14 
13 
12 
entr. fios coloridos 
0 
1 
0 
0 
0 
1 
1 
1 
1 
0 
1 
0 
0 
1 0 0 
1 1 
0 
0 
1 1 1 
1 1 0 
0 
1 0 
0 
1 
1 
0 
0 
0 
1 
1 
1 
1 
1 
0 
1 
1 
1 
1 
1 
1 
0 
1 
1 
0 
0 
0 
0 
0 
0 
0 
1 
1 
K=T K=C 
0 
0 
0 
0 
0 
Entrada 
Decimal 
N 
 
0 
 
1 
 
2 
 
3 
 
4 
 
5 
 
 
6 
 
7 
 
8 
 
9 
 
10 
 
11 
 
 
12 
 
13 
 
14 
 
15 
 
 8 
AULA 8 
 
Projeto final etapa 2 (Circuito somador e subtrator) 
 
 
Objetivo: Mostrar e testar CI 74283 Somador Binário Paralelo de 4 bits 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 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig 1 
 
 
 
 
 
etapa 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 DECODIFICADOR 
SELETOR 3:1 
 MONITOR 
 
GERADOR 
DE SINAIS 
DE 
CONTRÔLE 
PULSO 2 
PULSO 1 
 
SOMADOR / 
SUBTRATOR BCD 
MODO 
+ / - 
REG A REG B 
 SINAL DISPLAY 
 CONTADOR BCD 
I 
16 15 14 13 12 11 10 9 
 
 
 
 
 
 
 
 1 2 3 4 5 6 7 8 
Vcc B2 A2 S2 A3 B3 S3 Cout 
 
74283 
 
S1 B1 A1 S0 A0 B0 Cin Gnd 
 Vcc 
14 13 12 11 10 9 8 
7486 
1 2 3 4 5 6 7 
 
 9 
Procedimentos experimentais: 
 
 EXPERIENCIA 1: teste do circuito somador binário pleno de 4 bits 
 Coloque um CI 74283 (layout anexo) no modulo de teste ligando a alimentação 
pinos 08- terra (0) e 16- +5v (1). 
 Complete o esquema (ABAIXO) Numerando no circuito somador de acordo com 
os pinos do layout do CI 74283. 
 
 Fazer 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 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 
Escreva abaixo primeiro o A e B em decimal:----------------------------------------- 
 
A= B= 
 
A= B= 
 
S= A + B S < 9 
 
S= A + B  S > 9 
 
 
 
 
 
 
 
cc 
CI 74283 
7448 
 
 10 
EXPERIENCIA 2: CIRCUITO SOMADOR / SUBTRATOR DE 4 Bits 
Complete o esquema (acima) (repetindo a numeração dos pinos) usado na AULA 6 
como T/C, ao CI 74283 E (repetindo a numeração dos pinos folha anterior) para 
implementar o circuito somador / subtrator. TESTE DA SOMA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fazer 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 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 
Escreva abaixo primeiro o A e B em decimal:------------------------------------------------- 
A= B= 
 
A= B= 
 
A= B= 
S= A + B  S = 9 
 
S= A + B9< S <15 
 
S= A + B  S > 15 
 
 
 
 
 
B3 
 
B2 
 
B1 
 
B0 
 
 
CI 74283 
7448 
 
 11 
TESTE DA SUBTRAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fazer 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. 
Escreva abaixo primeiro o A e B em decimal:---------------------------------------------------------- 
A= B= 
 
A= B= 
 
A= B= 
S= A - B  A = B 
 
S= A - B  A > B 
 
S= A - B  A < B 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
B3 
 
B2 
 
B1 
 
B0 
 
 
CI 74283 
7448