Prática 3 7Seg Tabela Verdade Resposta

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Prática 03 – Eletrônica I 
 
Daniel Bento de Castro 
Pedro Lucas 
 
Objetivos: 
 
 Familiarização com os circuitos digitais combinacionais; 
 Projetar, simular (Proteus) e montar um conversor de código BCD para 7 
segmentos; 
 Projetar e simular (Proteus) um conversor de código Binário para Gray; 
 
 
Informação Teórica 
 
O display de 7 segmentos é um dispositivo bastante utilizado para a 
implementação da interface do usuário, ou operador, com sistemas digitais. Os displays 
de 7 segmentos são constituídos de filamentos luminosos, ou de diodos emissores de luz 
(leds), e podem vir na configuração catodo comum ou anodo comum. No laboratório, os 
display são do tipo anodo comum, conforme mostra a figura abaixo. 
 
 
 
Como os segmentos são leds, então precisamos de limitar a corrente, para isso 
devemos usar uma resistência em cada segmento. A corrente utilizada, depende do 
brilho que queremos do display, normalmente utilizam-se resistências entre 220 e 560 
ohms, para uma fonte de 5 Volt, o que equivale a uma corrente entre 9 mA a 20 mA. 
Não devemos usar valores de resistência muito baixo, pois estaremos a reduzir a vida 
útil do display, inclusive podemos queimar o segmento. Se for usar um display, teste 
antes cada segmento, para ter a certeza que não está a usar um display com algum 
segmento queimado. 
 
 
 
 
 
 
 
Procedimentos: 
 
Tabela de conversão BCD - display de 7 segmentos de anodo comum (acionado no 
nível lógico baixo). 
 
DECIMAL 
BCD 
BINÁRIO 7 SEGMENTO 
X3 X2 X1 X0 a b c d e f g 
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 
1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 
2 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 
3 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 
4 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 
5 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 
6 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 
7 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 
8 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
9 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 
 
Circuito que converte os valores 0, 1, 2 e 3 (pois somente esses valores são possíveis 
com 2 bits) de BCD para 7 segmentos. 
 
DECIMAL 
BCD 
BINÁRIO 7 SEGMENTO 
X1 X0 a b c d e f g 
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 
1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 
2 1 0 0 0 1 0 0 1 0 
3 1 1 0 0 0 0 1 1 0 
 
 
SEG. A, D 
X0 \ X1 0 1 
0 0 1 
1 0 0 
 
SEG. B 
X0 \ X1 0 1 
0 0 0 
1 0 0 
 
SEG. C 
X0 \ X1 0 1 
0 0 0 
1 1 0 
 
SEG. E 
X0 \ X1 0 1 
0 0 1 
1 0 1 
 
SEG. F 
X0 \ X1 0 1 
0 0 1 
1 1 1 
 
SEG. G 
X0 \ X1 0 1 
0 1 1 
1 0 0 
 
Acima temos os mapas para cada segmento e a montagem do circuito em uma 
protoboard. 
 
 
Circuito que converte todos os possíveis valores de BCD (ou seja, de 0 a 9) para um 
display de 7 segmentos. 
 
Acima temos o circuito referente aos valores de 0 a 9 de um display de 7 segmentos, 
anodo comum. Abaixo temos o diagrama de tempo com todas as possibilidades das 
entradas, as quatro primeiras linhas são entradas, as outras sete são os sinais das saídas. 
 
 
Abaixo será mostrado as tabelas do mapa gerado para cada segmento. 
 
 
 
SEG. A = B|C|D + |A|B|CD 
A B\C D 00 01 11 10 
00 0 1 0 0 
01 1 0 0 0 
11 X X X X 
10 0 0 X X 
 
SEG. B = B|CD + BC|D 
A B\C D 00 01 11 10 
00 0 0 0 0 
01 0 1 0 1 
11 X X X X 
10 0 0 X X 
 
SEG. C = |BC|D 
A B\C D 00 01 11 10 
00 0 0 0 1 
01 1 0 0 0 
11 X X X X 
10 0 0 X X 
 
SEG. D = |A|B|C|D + B|C|D + BCD 
A B\C D 00 01 11 10 
00 0 1 0 0 
01 1 0 1 0 
11 X X X X 
10 0 0 X X 
 
SEG. E = D + B|C 
A B\C D 00 01 11 10 
00 0 1 1 0 
01 1 1 1 0 
11 X X X X 
10 0 1 X X 
 
SEG. F = CD + |A|BD + |A|BC 
A B\C D 00 01 11 10 
00 0 1 1 1 
01 0 0 1 0 
11 X X X X 
10 0 0 X X 
 
SEG. G = |A|B|C + BCD 
A B\C D 00 01 11 10 
00 1 1 0 0 
01 0 0 1 0 
11 X X X X 
10 0 0 X X 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DECODIFICADOR DE 7 SEGMENTOS 
 
Este decodificador é utilizado para, a partir de um código binário (mais especificamente, 
BCD) escrever a sequência de 0 a 9 em um display de sete segmentos catodo comum ou 
anodo comum. 
Na prática, existem dois circuitos integrados (CIs) dedicados para realizar o 
decodificador de 7 segmentos. 
O CI 7448 é utilizado para acionar displays de 7 segmentos com catodo comum 
enquanto o C.I. 7447 é utilizado para acionar displays de 7 segmentos com anodo 
comum. 
CI DECODIFICADOR TIPO DO DISPLAY 
7447 Anodo comum 
7448 Catodo comum 
 
Ambos os circuitos integrados mencionados anteriormente possuem 16 pinos e são 
compatíveis pino a pino. Pelo fato de os displays de 7 segmentos serem formados por 
LEDs, existe a necessidade de se limitar a corrente que circula pelos mesmos, 
conectando um resistor em série com cada LED. Com relação à utilização das 
resistências de limite da corrente, existe uma diferença entre os CIs 7447 e 7448. A 
figura a seguir apresenta parte do circuito interno destes CIs. 
 
 
 
Devido a lógica interna de acionamento, é necessário utilizar resistores externos para o 
acionamento do display de 7 segmentos com anodo comum utilizando o CI 7447. No CI 
7448, os resistores são alocados internamente, não necessitando resistores externos. As 
figuras a seguir apresentam a pinagem do circuito integrado 7447 e o seu datasheet 
enquanto a tabela abaixo apresenta a função de cada pino. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CÓDIGO GRAY – INFORMAÇÃO TEÓRICA 
 
O código Gray é um código muito usado em sistemas digitais. É usado para indicar 
a posição angular de componentes rotativos de máquinas. Este código é similar ao 
código binário, e pode ter tantos bits (N) quanto se queira para a combinação de códigos 
de saída (2
N
). Um codificador Gray de 4 bits tem 16 representações, dando uma 
resolução de 1 entre 16 possíveis posições angulares (360/16= 22.5°). 
Procedimentos: 
 
1) Tabela com valores possíveis do código Gray. 
 
BCD X3 X2 X1 X0 S0 S1 S2 S3 
0 0 0 0 0 0 0 0 0 
1 0 0 0 1 0 0 0 1 
2 0 0 1 0 0 0 1 1 
3 0 0 1 1 0 0 1 0 
4 0 1 0 0 0 1 1 0 
5 0 1 0 1 0 1 1 1 
6 0 1 1 0 0 1 0 1 
7 0 1 1 1 0 1 0 0 
8 1 0 0 0 1 1 0 0 
9 1 0 0 1 1 1 0 1 
10 1 0 1 0 1 1 1 1 
11 1 0 1 1 1 1 1 0 
12 1 1 0 0 1 0 1 0 
13 1 1 0 1 1 0 1 1 
14 1 1 1 0 1 0 0 1 
15 1 1 1 1 1 0 0 0 
 
2) Projeto do codificador Gray: quatro bits na entrada, quatro bits na saída. 
 
 
 
 
Abaixo temos as quatro entradas e por último os sinais das quatro saídas. 
 
Temos abaixo os mapas para as saídas S0, S1, S2 e S3. 
 
 
S0 = A 
A B\C D 00 01 11 10 
00 0 0 0 0 
01 0 0 0 0 
11 1 1 1 1 
10 1 1 1 1 
 
S1 = A|B + |AB 
A B\C D 00 01 11 10 
00 0 0 0 0 
01 1 1 1 1 
11 0 0 0 0 
10 1 1 1 1 
 
S2 = B|C + |BC 
A B\C D 00 01 11 10 
00 0 0 1 1 
01 1 1 0 0 
11 1 1 0 0 
10 0 0 1 1 
 
S3 = |CD + |DC 
A B\C D 00 01 11 10 
00 0 1 0 1 
01 0 1 0 1 
11 0 1 0 1 
10 0 1 0 1