Práctica #8.

Nombre de la práctica : Visualización dinámica con un único display

Nombre: David Santiago Martínez Molina

Código: 20181005164

Asignatura: Fundamentos de circuitos digitales

Programa : Ingeniería Electrónica

Docente : César Andrey Perdomo Charry


INTRODUCCIÓN: 

En el presente informe se mostrará el trabajo realizado para la práctica #8. Para esta práctica se requiere realizar la visualización de los 4  últimos dígitos del código en un display de 7 segmentos utilizando visualización dinámica. En la realización de esta práctica fue necesario entender y comprender cómo hacer visualización dinámica con cada segmento mediante la implementación de una memoria ROM, un decodificador y un par Mux-Demux.

Una memoria ROM (Read-Only Memory, memoria de sólo lectura) es un tipo de memoria en la que los datos se almacenan de forma permanente o semipermanente. Los datos se pueden leer de una ROM, pero no existe la operación de escritura como en las RAM. La ROM, al igual que la RAM, es una memoria de acceso aleatorio pero, tradicionalmente, el término RAM se reserva para las memorias de acceso aleatorio de lectura-escritura. La memoria ROM es de acceso secuencial y su presencia es independiente de la presencia de una fuente de energía. Su contenido no puede modificarse, o al menos no de manera simple y cotidiana, y suele contener información introducida en el sistema por el fabricante, de tipo básico, operativo o primario. 


Figura 1.Estructura básica de una ROM de 2^n.

Básicamente, el rol que cumplen las memorias ROM dentro de los dispositivos, específicamente en el caso de las computadoras, es el de mantener almacenados e inalterados todos los códigos e instrucciones de arranque necesarios para que la PC pueda iniciarse todos los días y cada vez que la encendemos de la misma manera. 

Por otro lado, un demultiplexor (DEMUX) básicamente realiza la función contraria a la del multiplexor. Toma datos de una línea y los distribuye a un determinado número de líneas de salida. Por este motivo, el demultiplexor se conoce también como distribuidor de datos. El propósito del circuito multiplexor es multiplexar las n entradas de datos en la salida de datos bajo el control de las entradas de selección. Un circuito que realiza la función opuesta, es decir, que coloca el valor de una sola entrada de datos en varias salidas, se llama demultiplexor. El demultiplexor puede implementarse con un circuito decodificador. Los circuitos decodificadores sirven, valga la redundancia, para decodificar información codificada.

Figura 2. Demultiplexor.

MATERIALES Y EQUIPOS:

Para esta práctica se usaron los siguientes materiales:
    - ROM 4x4(Decodificador 2 a 4, 1 compuerta OR de 2 entradas,1 compuerta OR de 3 entradas)
     - Decodificador BCD
     - Mux 8 a 1(Construido a partir de 2 Mux 4 a 1)
     - Contador
     - Demux 1 a 8(Construido a partir de 2 Demux 4 a 1)
     - Display 7 segmentos


METODOLOGÍA:  

Para empezar a desarrollar esta práctica se empezó realizando un decodificador 2 a 4 a partir de un Demux 1 a 4, conectando la entrada a VCC y tomando los selectores como las entradas, de la siguiente manera:



Y a partir de este Demux, se realizo la memoria ROM, guardando los datos correspondientes a los últimos 4 dígitos del código estudiantil, siguiendo la siguiente tabla de verdad: 


Lo siguiente a realizar fue el decodificador de BCD , que ya se había construido anteriormente. Después de esto se construyo el Mux 4 a 1, a partir de 3 Mux 2 a 1 de la siguiente manera:
 

Con este Mux 4 a 1, se realizo el Mux 8 a 1, uniéndolos así:


Con el Mux 8 a 1 ya realizado, se procedió a construir un Demux 1 a 4, a partir de 2 Demux 1 a 2 y con ayuda de un circuito enable, manejado en prácticas anteriores. Entonces se obtuvo:


Entonces a partir de este Demux 1 a 4 se construyo el Demux 1 a 8 como se muestra a continuación:

El circuito que funciona como selector del Demux y del Mux, es un circuito que se nombra "CONTADOR", este circuito fue proporcionado por el docente y es el siguiente:


En el siguiente vídeo se puede observar la metodología utilizada y una explicación del laboratorio realizado:
LINK DEL VÍDEO :  https://youtu.be/rsjfaJb2RLU



ANÁLISIS DE RESULTADOS:  

Con la tabla de verdad mostrada para la memoria ROM, y con ayuda del decodificador y con 2 compuertas OR, una de 2 entradas y la otra de 3 entradas, se realizo el siguiente circuito:



Entonces con la memoria ROM ya construida se unió con el Demux, con el mux y con el decodificador, de la siguiente manera: 


Entonces con ayuda del contador, se conectaron los respectivos selectores del Mux 8 a 1 y del Demux 1 a 8, así:

Y finalmente se conecto las salidas del Demux, a un display 7 segmentos , para poder visualizar el efecto de visualización dinámica y comprobar que funcione correctamente el circuito diseñado.

En el circuito anterior se puede verificar la simulación y los circuitos utilizados para desarrollar esta práctica.

CONCLUSIONES: 

-Al comprobar el circuito y verificar la visualización dinámica, es evidente que no se tiene el efecto que se esperaba, ya que el simulador no permite obtener la visualización dinámica de una manera correcta, debido a que el clock que se maneja tiene un máximo de 50 mili-segundos, y pues este tiempo no es suficiente para poder apreciar el efecto que se desea.

-Aunque no se tiene el efecto deseado, se puede observar que en el display se muestra los 4 últimos dígitos del código al ingresar la combinación correspondiente a cada dígito, y con esto se verifica su correcto funcionamiento.

FUENTES:

- Floyd, T. (2006). Fundamentos de Sistemas Digitales (9.a ed., Vol. 1). Madrid, España: PEARSON EDUCACIÓN.

-Brown, S. (2006). Fundamentos de Lógica Digital con Diseño VHDL (Segunda ed., Vol. 1). México, D. F., México: McGraw-Hill Companies.

- Simulador utilizado : https://circuitverse.org/