1. Consulte Consulte el funciona funcionamient miento o de los circuito circuitos s integrad integrados: os: 74154, 7443, 74138, 74155 y 74156. Presente un resumen del funcionamiento general de estos circuitos integrados. Circuito Integrado 74154: • • •
Voltaje de entrada: 5 V Rango de temperatura de operación en aire libre: 0º a 70ºC Rango de temperatura para almacenamiento: -65ºC a 150ºC
El decodificado decodificadorr 74HC154 74HC154 es conocido como como el decodificado decodificadorr de 4 a 16, aunq aunque ue tamb tambié ién n func funcio iona na como como un demu demult ltip iple lexo xorr de 1 a 16. 16. Tien Tiene e 4 entradas en binario binario natural natural (A0, A1, A2 y A3); dieciséis dieciséis salidas salidas activas activas en BAJO BAJO y dos señales señales de habilitac habilitación ión activas activas en BAJO. BAJO. Si ambas ambas señales señales de habilitación están en BAJO, para un código dado de entrada, una y sólo una, de las las salid salidas as se activará en BAJO, BAJO, perma permanec necien iendo do en ALTO ALTO todas todas los demás. Si una o las dos señales están en ALTO, todas las salidas son ALTO.
Tabla de Función
Diagrama de Pines
Funcionamiento: Cada Cada uno uno de esto estos s 4-16 4-16 deco decodi difi fica cado dore res s util utiliza iza circ circui uite terí ría a TTL TTL para para deco decodif dific icar ar las las cuat cuatro ro entr entrad adas as de códi código go bina binari rio o en uno uno de diec diecis iséi éis s mutuam mutuament ente e salida salidas s exclus exclusiva ivas s cuando cuando amba ambas s entra entrada das, s, G1 y G2, G2, son son BAJAS. Los demultiplexores se realizan usando las 4 entradas para dirigirse a una salida, pasando los datos de una de las entradas a la otra entrada en BAJO. Cuando cualquier entrada es ALTO, todas las salidas son ALTOS. Estos demultiplexores son con suerte hechos para llevar a cabo decodificadores de memoria de alto rendimiento.
Circuito Integrado 7443: Diagrama de Pines
Funcionamiento : Consiste de 8 inversores y 10 compuertas NAND de 4 entradas. Los inversores están conectados en pares para hacer entradas de datos BCD para decodificarse por las compuertas NAND. Todas las decodificaciones de las entradas lógicas aseguran que las salidas permanecen apagadas para todas las inválidas entradas.
Circuito Integrado 74138: Tabla de Función
Diagrama de Pines
Funcionamiento: Este dispositivo está idealmente preparado para memoria bipolar de selección de dirección decodificada de alta velocidad. La entrada habilitada múltiple permite la paralela expansión a un 1-24 decoder que usa simplemente tres dispositivos LS138 o a un 1-32 decoder que usa cuatro LS138s y uno inversor. El decoder acepta tres entradas binarias (A0, A1, A2) y cuando habilita proporciona mutuamente ocho exclusivas activas salidas BAJOS (O0–O7). Los LS138 presentan tres entradas Enable, dos activas BAJOS (E1, E2) y uno activo ALTO (E3). Todos las salidas serán ALTOS a menos que E1 y E2 son
BAJOS y E3 es ALTO. Este múltiple habilitación permite una expansión paralela a un 1-32 (5 líneas a 32 líneas) decoder con cuatro LS138s y uno inversor. Los LS138 pueden usarse como un 8-salidas demultiplexer usando uno de las entradas activas BAJO Enable como la entrada de los datos y la otra entada Enable como estroboscopios. Las entradas Enable que no se usan deben atarse permanentemente a su apropiado estado activo ALTO o activo BAJO.
Circuito Integrado 74155 y 74156: Tabla de Función
Diagrama de Pines
Funcionamiento: Los SN54/74LS155 y SN54/74LS156 son 1-4 Decoder/Demultiplexers duales de alta velocidad. Estos dispositivos tienen dos decoders con 2-bit de entradas de dirección y compuertas de separación de entradas Enable común. Decoder “a” tiene una compuerta Enable con uno activo ALTO y una entrada activa BAJA. Decoder “b” tiene dos entradas activos Enable BAJO. Si el Enable está satisfecho, una salida de cada decodificador será BAJO como seleccionado por las entradas de dirección. El 74LS156 tiene salida con colector abierto para conectar OR (DOT-AND) descifrando y aplicaciones de generador de función. Cuando se habilita, cada sección del decodificador acepta entradas binarias (A0, A1) y proporciona cuatro salidas activas BAJOS (O0–O3). Si el Enable no reúne requisitos de cada decodificador, todas las salidas de ese decodificador es ALTO. Cada sección del decodificador tiene una compuerta enable de 2 entradas. La compuerta enable del Decoder “a” requiere una entrada activa ALTA y una entrada activa BAJA (Ea•Ea). En aplicaciones del demultiplexer, el Decoder “a” puede aceptar verdaderos o datos complementados usando las entradas Ea o Ea respectivamente. La compuerta enable para el Decoder “b” requiere dos entradas activas BAJAS (Eb•Eb). Los LS155 y LS156 pueden usarse para generar todos los cuatro minterminos de dos variables. Estos cuatro minterminos son útiles en algunas aplicaciones que reemplazan compuertas.
2. Consulte el funcionamiento de los circuitos integrados: 7446, 7447, 7448, 7449. Indique diferencias entre estos circuitos integrados. Circuito Integrado 7447:
El 7447 es un ejemplo de dispositivo MSI que codifica una entrada BCD y control un display de 7-segmentos. Además de estas características de decodificación y control, el 7447 posee características adicionales, como las indicadas en el símbolo lógico de la figura 3 por las funciones LT, RBI y BI/RBO. Como indican los círculos del símbolo lógico, todas las salidas (de a a g) son activas a nivel bajo, al igual que lo son LT (Lamp Test), RBI (Ripple Blanking Input) y BI/RBO (Blanking Input/Ripple Blanking Output). Las salidas pueden controlar directamente un display de 7-segmentos en ánodo común.
Entrada de comprobación : Cuando se aplica un nivel bajo a la entrada LT y la entrada BI/RBO está a nivel alto, se encienden todos los segmentos del display. La entrada de comprobación se utiliza para verificar que ninguno de los segmentos está dañado.
Tabla de Función
Diagrama de Pines
Circuito Integrado 7448: Decoder BCD a 7 Segmentos Está conformados por los 7 segmentos por compuertas NAND, buffers de entrada y siete compuertas AND OR NOT. El circuito acepta 4 bitas BCD y dependiendo del estado de las entradas auxiliares maneja siete segmentos para direccional otros componentes. Maneja display de Cátodo común.
Tabla de Función
Diagrama de Pines
Circuito Integrado 7449: Decodificador/driver de BCD a 7 segmentos con salidas activas en alto (compatible con desplegadores de cátodo común).
DIFERENCIAS La única diferencia entre estos circuitos integrados es el nivel de activación, esto quiere decir que mientras los circuitos integrados 7446 y 7447, son circuitos integrados con salidas activas cero lógico(LL), los circuitos integrados 7448 y 7449, son circuitos integrados con salidas activas uno lógico(HL). Las diferencias entre 74LS47 y 74LS48 están en el direccionamiento porque LS47 direcciona a los segmentos de display, mientras que LS48 direcciona para otros componentes.
3. Consulte el funcionamiento, distribución de pines y la tabla de función de los circuitos integrados: 7485, 74C85. Presente un resumen del funcionamiento general de estos circuitos integrados. Circuito Integrado 7485: Tabla de Función
Diagrama de Pines
La función principal de un comparador consiste en comparar las magnitudes de dos cantidades binarias para determinar su relación. Es decir la comparación de dos números es una operación que determina cuando un número es mayor que, igual o menor que el otro número. El 7485 es un comparador de tipo MSI, su símbolo lógico se muestra en la Figura 1 con la numeración de los pines entre paréntesis. Este dispositivo tiene como entradas dos números de cuatro bits (A y B), y como salidas A=B, que indica cuando los dos números son iguales; A>B, indica si el número A es mayor que el número B; y otra salida AB. Estas entradas permiten utilizar varios comparadores en cascada para la comparación de cualquier número binario con más de cuatro bits. Para expandir el comparador, las salidas AB del comparador de menor orden se conecta en cascada a las entradas del siguiente comparador de orden inmediatamente superior. Y para el comparador de menor orden, o cuando se utiliza un solo comparador, debe tener un nivel alto en la entrada A=B y un nivel bajo en las entradas A>B y A
Circuito Integrado 74C85: Diagrama de Pines
El 74C85 es un comparador de magnitud de cuatro bits que llevará a cabo la comparación de los códigos binarios o BCD. El circuito consta de ocho comparadores de entradas (A0, A1, A2, A3, B0, B1, B2, B3), tres entradas en cascada (A > B, A < B y A = B), y tres salidas (A > B, A B, A B, A B y A < B.
4. Consulte el funcionamiento, distribución de pines y la tabla de función de los circuitos integrados: 74157, 74158. Presente un resumen del funcionamiento general de estos circuitos integrados. Circuito Integrado 74157: Un multiplexor digital es un circuito combinacional que selecciona información binaria de una de muchas líneas de entrada y la dirige a una sola línea de salida. La selección de una línea de entrada está controlada por un conjunto de líneas de selección. En forma normal, hay 2 n líneas de entrada y n líneas de selección cuyas combinaciones bit determinan cuál entrada se selecciona. En algunos casos, dos o más multiplexores se encapsulan en un paquete CI. Las entradas de selección y de habilitación en una unidad múltiple de CI pueden ser comunes a todos los multiplexores. El 74157 cuádruple 2-a-1 cuya lógica interna es como la que se muestra en la Tabla 1. La asignación de clavijas a las entradas y salidas de IC se ilustra
en la Figura 2. Obsérvese que la entra de habilitación (Enable) se denomina Strobe en el CI 74157.
Tabla de Función
Diagrama de Pines
Circuito Integrado 74158: Cuatro Selectores de Datos/Multiplewers de 2-líneas-a-1-línea comandos por una entrada de selección (S) común. Es igualmente parecido al 74157 pero presenta los datos con inversión para minimizar los tiempos de propagación. Para habilitar la entrada Enable (E) es activo BAJO. Cuando E es ALTO, todas las salidas (Z) se fuerzan ALTO sin tener en cuenta todas las otras entradas.
Tabla de Función
Diagrama de Pines
5. Consulte el funcionamiento y la distribución de pines de los displays de 7 segmentos (tanto ánodo común como cátodo común) y de los displays hexadecimales TIL311. Compare estos dos tipos de displays y presente ventajas, desventajas, diferencias, etc. Display de 7 segmentos: Una de las aplicaciones mas populares de los LED’s es la de señalización. Quizás la mas utilizada sea la de 7 LED’s colocadas en forma de ocho tal y como se indica en la figura. Aunque externamente su forma difiere considerablemente de un diodo LED típico, internamente están constituidos por una serie de diodos LED con unas determinadas conexiones internas. En
la figura se indica el esquema eléctrico de las conexiones del interior de un indicador luminoso de 7 segmentos.
Figura. Display de 7 segmentos. A la izquierda aparecen las dos posibles formas de construir el circuito La figura anterior muestra un indicador de siete segmentos. Contiene siete LED rectangulares (a - g), en el que cada uno recibe el nombre de segmento porque forma parte del símbolo que está mostrando. Con un indicador de siete segmentos se pueden formar los dígitos del 0 al 9, también las letras a, c, e y f y las letras minúsculas b y d. Los entrenadores de microprocesadores usan a menudo indicadores de siete segmentos para mostrar todos los dígitos del 0 al 9 mas a, b, d, d, e y f. Polarizando los diferentes diodos, se iluminaran los segmentos correspondientes. De esta manera podemos señalizar todos los números en base 10. Por ejemplo, si queremos representar el número de 1 en el display deberemos mandar seal a los diodos b y b, y los otros diodos deben de tener tensión cero. Esto lo podemos escribir así 0110000(0). El primer digito representa al diodo a, el segundo al b, el tercero al c, y así sucesivamente. Un cero representa que no polarizamos el diodo, es decir no le aplicamos tensión. Un uno representa que el diodo esta polarizado, y por lo tanto, emite luz. Muchas veces aparece un octavo segmento, entre paréntesis en el ejemplo anterior, que funciona como punto decimal (figura siguiente).
* Vcc general es de 1.5 volt, el Vcc depende del color del LED. Dependiendo de la tensión aplicada obtendremos una intensidad. Es aconsejable no sobrepasar la Vcc recomendada. Si se alcanza la Vcc máxima se puede destruir el segmento.
PROTECCIÓN. Cada segmento (y el punto) es un LED como cualquier otro. Debido a esto la corriente media que se debe aplicar es de 15 mA. Dependiendo de la lógica que estemos empleando debemos utilizar una resistencia por cada entrada y así no forzar el dispositivo.
Display hexadecimal TIL311: Display Hexadecimal de Estado Sólido con circuitos TTL Integrados para Aceptar, Retener y Visualizar Información binaria de 4 bits. En este elemento, el display y la lógica MSI-TTL se encuentran en el mismo circuito integrado. Contiene un retenedor de 4 bits, un decodificador y un arreglo de 4x7 LEDs para los caracteres y 2 LEDs para punto decimal (dp) comandados externamente.
Los resultados que se observan en el display TIL311 para los valores de los datos binarios en los retenedores de entrada se muestran en la siguiente figura:
DISTRIBUCIÓN DE PINES PIN 1 LED SUPPLY VOLTAGE PIN 2 LATCH DATA INPUT B PIN 3 LATCH DATA INPUT A PIN 4 LEFT DECIMAL POINT CATHODE PIN 5 LATCH STROBE INPUT
PIN 6 OMITTED PIN 7 COMMON GROUND PIN 8 BLANKING INPUT PIN 9 OMITTED RIGHT DECIMAL POINT PIN 10 CATHODE
PIN PIN PIN PIN
11 12 13 14
OMITTED LATCH DATA INPUT D LATCH DATA INPUT C LOGIC SUPPLY
VOLTAGE, VCC
DIFERENCIAS, VENTAJAS Y DESVENTAJAS Los dos displays funcionan con diodos LEDS, donde cada LED pendiendo del display funciona como un segmento, los cuales se activan dependiendo de la tensión que se le de a cada segmento para formar el número que se desee. El display de 7 segmentos solo representa números del 0-9, las letras a, c, e y f y las letras minúsculas b y d, por otra parte el display hexadecimal es posible representar números del 0-9 y las letras en mayúscula de la A a la F. Si se necesitaría representar más de un número como puede ser en el caso de realizar una calculadora como ejemplo sería aconsejable utilizar un display hexadecimal, ya que si se utiliza un display de 7 segmentos necesitaríamos 15 de ellos para representar lo que podríamos hacer con el otro. El display hexadecimal tiene un decodificador incluido en su circuito, para un display de 7 segmentos es necesario conseguir un decodificador ya sea para andado común o para cátodo común. En el display hexadecimal es posible representar números con dos decimales.
6. Diseñar un circuito que realice la resta del número A de 4 bits con el menor de dos números B y C (también de 4 bits). Todos los números están codificados en el sistema binario natural. El número A, el número menor de B y C así como el resultado deben ser mostrados en displays. Si los números B y C son iguales, encender un led y el resultado ha de ser igual a la suma del numero A y (B o C). Utilizar los circuitos integrados que sean necesarios.
