SUMADOR Y DECODIFICADOR BCD A 7 SEGMENTOS

En electrónica un sumador es un circuito lógico que calcula la operación suma. En los computadores modernos se encuentra en lo que se denomina Unidad aritmético lógica (ALU). Generalmente realizan las operaciones aritméticas en código binario decimal o BCD exceso 3, por regla general los sumadores emplean el sistema binario. En los casos en los que se esté empleando un complemento a dos para representar números negativos el sumador se convertirá en un sumador- substractor (Adder-subtracter).

Tipos de sumadores:

Table of Contents

Half-adder.

Full-Adder.

Metodo Ripple

Carry-Look-Ahead.

Carry-select

Los circuitos aritméticos básicos, debido a su gran uso en multiples aplicaciones, los encontramos en forma de IC (en una pastilla)

El circuito sumador total típico lo encontramos en forma de 4 sumadores completos independientes o como un sumador de 4 bits capaz de sumar dos palabras binarias ed 4 bits.

Si combinamos los circuitos sumadores totales con otros circuitos lógicos, obtendremos:

Sumadores-restadores
Multiplicadores
ALU (unidades lógicas-aritméticas de multiples utilidades

CARACTERISTICAS DEL 7483

Es un circuito integrado que realiza la función de sumador total, efectúa la suma de dos números binarios de 4 bits.

Es un sumador completo que ejecuta la suma de dos números binarios de cuatro bits. Hay salida de suma por cada bit y el acarreo resultante (C4), se obtiene del cuarto bit.

Está diseñado para velocidades medias-altas de funcionamiento, con bits múltiples de suma en paralelo y acarreo en serie.

Tensión de alimentación…………………..4,5V a 5,25V.

Temperatura de funcionamiento………….0 a 70ºC.

Cargabilidad de salida normalizada C4……5 U.L.

Cargabilidad de las salidas de suma………10 U.L.

Tensión de entrada alta mínima…………..2V.

Tensión de entrada de alta máxima………0,8V.

SUMADOR DE DOS PALABRAS DE 4 BITS

Los 4 bits de la palabra A se introducen por sus correspondientes entradas; análogamente, se introduce la palabra B por sus correspondientes entradas.

El Carry de entrada lo ponemos a masa ya que no tenemos ningún acarreo anterior.

Por las salidas obtendremos el resultado de la suma en binario. Si el resultado llevase acarreo en el último miembro, en el carry de salida saldria un 1 lógico.

Este es el uso más corriente que tiene este circuito integrado.

SUMADOR DE DOS PALABRAS DE 8 BITS

La salida del arrastre de la suma de A con B la introducimos en la entrada de arrastre del segundo circuito integrado, que se sumará a los bits A y B del segundo circuito integrado, en C obtendremos la salida de carry total; los acarreos intermedios se realizan directamente en el interior del circuito integrado.

El circuito integrado 7483 implementa un sumador binario completo de 2 números de 4

bits. Su configuración es la que se muestra en la figura:

Donde:

A3-A0 y B3-B0 son los dos números a sumar. Siendo A3 y B3 los bits más significativos, mientras que A0 y B0 son los menos significativos.

C0 es el acarreo de entrada.

S3-S0 son las salidas del circuito.

C4 es el acarreo de salida.

En conjunto, C4:S3:S2:S1:S0 forman el resultado de la operación

Sumador completo. Presenta tres entradas, dos correspondientes a los dos bits que se van a sumar y una tercera con el acarreo de la suma anterior. Y tiene dos salidas, el resultado de la suma y el acarreo producido. Su tabla de verdad será:

DECODIFICACIÓN BCD A CÓDIGO DE 7 SEGMENTOS

Un dispositivo de salida muy utilizado para visualizar números decimales es el visualizado de 7 segmentos.

Los 7 segmentos se marcan con las letras de la a a la g .

Cada segmento (de a a g ) contiene un LED. Como la corriente típica de un LED es de 20 mA, se colocan resistores de 150 (ohmios) con el fin de limitar dicha corriente. Sin este resistor, el LED podría quemarse debido a que un LED puede soportar solo 1.7V a través de sus terminales.

Existen dos tipos de visualizadores LED, el de ánodo común y el de cátodo común.

Cátodo común: cuando todos los cátodos están unidos entre sí y van directo a tierra.

Anodo común: cuando todos los ánodos están conectados entre sí y van a la fuente de alimentación como el caso del ejemplo del cual estamos hablando.

Si, por ejemplo, se desea que aparezca el número decimal 7 en el visualizador de la figura deben cerrarse los conmutadores a, b y c para que luzcan los segmentos a, b y c del LED. Observar que una tensión de tierra (baja ) activa a los segmentos de este visualizador LED.

En la figura se muestra el dispositivo TTL denominado decodificador excitador 7447A BCD a 7 segmentos, con su respectiva tabla de verdad.

¿QUÉ ES UN DISPLAYS DE 7 SEGMENTOS?

El display de 7 segmentos, es un componente que se utiliza para la representación de números en muchos dispositivos electrónicos.

Cada vez es más frecuente encontrar LCD´s en estos equipos (debido a su bajísima demanda de energía), todavía hay muchos que utilizan el display de 7 segmentos por su simplicidad.

Este elemento se ensambla o arma de manera que se pueda activar cada segmento (diodo LED) por separado logrando de esta manera combinar los elementos y representar todos los números en el display (del 0 al 9).

El display de 7 segmentos más común es el de color rojo, por su facilidad de visualización.

Cada elemento del display tiene asignado una letra que identifica

– Si se activan todos los segmentos se forma el número «8»

– Si se activan solo los segmentos: «a,b,c,d,f,» se forma el número «0»

– Si se activan solo los segmentos: «a,b,g,e,d,» se forma el número «2»

– Si se activan solo los segmentos: «b,c,f,g,» se forma el número «4»

p.d. representa el punto decimal

El display ánodo común

En el display ánodo común, todos los ánodos de los diodos LED unidos y conectados a la fuente de alimentación.

En este caso para activar cualquier elemento hay que poner el cátodo del elemento a tierra a través de una resistencia para limitar la corriente que pasa por el elemento

El display cátodo común

El display cátodo común tiene todos los ánodos de los diodos LED unidos y conectados a tierra. Para activar un segmento de estos hay que poner el ánodo del segmento a encender a Vcc (tensión de la fuente) a través de una resistencia para limitar el paso de la corriente