Conversor BCD-7 Segmentos SSI

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1 Tnoloi os Computors 2002/2003 Trlho Prátio n o 3 Trlho Prátio n o 3 Projto Funçõs Lóis Cominionis Convrsor BCD-7 Smntos SSI 1 Introução Est trlho tm omo ojtivo: introuzir o onito Esl Intrção (Sl o Intrtion) mostrr o uso iruitos intros SSI (Smll-Sl Intrtion) n rsolução prolms nérios; introuzir óios numérios onvrsõs no âmito os iruitos iitis; provinir um primiro ontto om os visors 7 smntos um srição mis proun o unionmnto LEDs; introuzir os onitos lói positiv, lói ntiv, tivçõs zro tivçõs um. 2 Alums Bss... Suimnt, prsntm-s lums xpliçõs qu tlvz sjm útis pr smistiir omplxi prnt (pr luns...) st trlho... 1

2 Tnoloi os Computors 2002/2003 Trlho Prátio n o Alum loísti sor CIs Os iruitos intros pom sr lssiios trvés o númro ports qu intrm: Intros SSI (Smll-Sl Intrtion) 1 20 ports lóis (ustm tipimnt à volt 25 êntimos, s inlção jur!), sno n su miori DIPs 14 pinos. Hoj m i são qus xlusivmnt usos m situçõs rmio. Intros MSI (Mium-Sl Intrtion) ports lóis (om um usto ronno 1 Euro). C um sts intros ontém um uni unionl srão os vários xmplos sts unis unionis o lono st os próximos trlhos prátios. Intros LSI (Lr-Sl Intrtion) ports (ou mis!), om um usto ino 1 20 Euros ( por vzs mis...). C um sts intros porá ontr mmóris, miroprossors, ispositivos lói prormávl, t. Intros VLSI (Vry Lr-Sl Intrtion) pr im ports, s m qu rontir ntr sts os ntriors é muito ius, sno rlmnt plo númro trnsístors no su intrior. Os prços sts intros vão s os 10 Euros (por xmplo, mmóris 1 Mit) té às ntns Euros (por xmplo, os prossors Pntium Intl, om os sus portntosos plo mnos 3 milhõs trnsístors). 2.2 Díitos Dimis Coiios Binrimnt Apsr numrção inári sr mis propri pr s omputçõs intrns um sistm iitl, muits pssos in prrm lir om númros imis é priso vr qu o sr humno já xisti nts hvr omputors! Como rsulto, os intrs om o xtrior um sistm iitl pom lr ou rprouzir visulmnt númros imis, luns ispositivos iitis hm prossr númros imis irtmnt. A nssi humn rprsntr númros imis não moii nturz ási os iruitos ltrónios iitis sts ontinum prossr sinis qu pom tomr um ois stos qu nós onvnionmos hmr 0 ou 1. Por ss motivo, um númro iml é rprsnto num sistm iitl por um squêni 2

3 Tnoloi os Computors 2002/2003 Trlho Prátio n o 3 Díito Diml BCD (8421) 2421 Exss-3 Biquinry 1-out-o Cóios não utilizos Tl 1: Corrsponêni ntr vlors ivrsos óios inários os íitos imis qu ls rprsntm (pto [1]). Vj s onsu prr, usno os sus onhimntos numrção inári, omo são ormos os óios (i: tnção os sus noms!). (m inlês strin ) its, on irnts ominçõs sss its n squêni rprsntm irnts númros imis. Pr xmpliir st proimnto, oi ompil tl 1, qu mostr orrsponêni ntr íitos imis luns óios stnt usos pr os rprsntr m sistms iitis. Existm ntns mnirs irnts oiir sts 10 íitos, ms são nssários smpr plo mnos 4 its pr os rprsntr. Tlvz o óio inário qu oii orm mis nturl íitos imis sj o BCD (Binry-Co Diml). Est rprsnt iito iml trvés o su orrsponnt numério inário, As squênis 1010 té 1111, omo s po vr n tl, não são usos. 3

4 Tnoloi os Computors 2002/2003 Trlho Prátio n o 3 ânoo átoo Fiur 1: D squr pr irit, símolos pr: um íoo nério, om um rprsntção s sus propris onução, um LED, um lâmp lói néri strt. Not-s nst últim qu strção impli usêni, o ontrário o símolo spíio o LED, noção orrnt lui trvés ; o invés, ii é qu orrnt lui té, porqu, no su sntio strto, um inior luminoso é hitulmnt inior im prurso num iruito lóio. 2.3 LEDs visors 7 smntos LED é um rónimo uso pr sinr Liht Emittin Dio, ou sj, não é mis qu um íoo qu mit luz. Díoos são ispositivos ltrónios onstruíos prtir mtril smionutor qu, vio prismnt o prosso trvés o qul orm rios à orm omo o smionutor oi trto, têm rtrístis muito spiis. Ests rtrístis stão ptnts no símolo uso pr os rprsntr, qu s po vr n iur 1. O íoo il union omo um intrruptor qu é iono onorm stivr it oloção voltm nos sus trminis. O su símolo, om orm st, pont o sntio possívl pr orrnt; ou sj, omo stá inio n iur, o íoo union omo onutor s stivr pli um tnsão mis positiv no lo o ânoo o qu no átoo omo isolnt m qulqur outr situção. No so iruitos TTL, st, portnto, olor o LED m onução pr s otr luz, m ort pr o pr. Pr lém unionr omo inior luminoso útil quno uso sozinho, vários LEDs om vários ormtos pom tmém sr rupos moo ormr prõs onrunts num mostror. O rupmnto st tipo mis omum é o visor ou mostror 7 smntos, on 7 LEDs (rlmnt proximmnt rtnulrs) são oloos moo ormr íitos vj-s iur 2 n páin suint. 4

5 Trlho Pr tio no 3 Tnoloi os Computors 2002/2003 () VCC GND () Fiur 2: () Rprsnt o o spto ı sio os 7 smntos, inluino su isposi o tiqutm, monstr o orm o ı itos trv s ls. () Esqums s molis iruito pr um visor 7 smntos: m im, vrs o noo omum; m ixo, vrs o too omum. Porqu s hmr o ssim? O qu s vr lir o trminl qu sor (,,,,, ou ) pr qulqur os LEDs orrsponnts nr? 5

6 Tnoloi os Computors 2002/2003 Trlho Prátio n o Há mis um lói pr lói... Ainl m qu imos? Quno s isutm iruitos lóios, omo os CIs CMOS ou TTL, os projtists iitis rints muits vzs usm s plvrs LOW HIGH (ou, rvino, L H ) m vz 0 1 pr lmrr qu stão lr iruitos ltrónios ris não pns m quntis strts: LOW Um sinl n m s ixs voltns, qu normlmnt porá sr intrprto omo nívl lóio 0; HIGH Um sinl n m s lts voltns, qu normlmnt porá sr intrprto omo nívl lóio 1. Not-s qu st onvnção orrsponêni ntr nívis lóios nívis ísios, psr sr mis nturl mis us, qu s á nom lói positiv, não é úni. À orrsponêni invrs á-s o nom lói ntiv. Prismnt pr vitr onusõs, os rints CIs onstrom s tls vr os iruitos m trmos sinis ísios, ixno s onvnçõs pr os projtists. D qulqur s orms, não s v onunir st qustão om outr qu pr muito similr: tivção um ou tivção zro. Ests inim, inpnntmnt onvnção lói utiliz, qu nívl lóio provo tivção ou stivção um omponnt: por xmplo, no so um LED tivção zro, st mitirá luz so stj n prsnç o nívl lóio 0 prá no so invrso. Dispositivos tivção zro um vm sr irnios olono omo prixo ou suixo ns vriávis lóis orrsponno os sus sinis ntr um símolo spil. Há inúmrs onvnçõs pr isto m trmos suixos, + ou -,.L ou.h, (L) ou (H), * ou pns pr tivção zro; m trmos prixos, * ou ou / pr tivção zro. Vj-s qu mior prt sts onvnçõs prssupõm lói positiv. Prolms 1. Olhm novo pr iur 2 n páin prnt. Qu tipo tivção trão: () Os LEDs num visor 7 smntos m ânoo omum? () Os LEDs num visor 7 smntos m átoo omum? 6

7 Tnoloi os Computors 2002/2003 Trlho Prátio n o 3 CONTADOR BINÁRIO (0 9) 4 CONVERSOR BCD-7 SEGMENTOS 7 TRIGGER BCD SEVSEG Fiur 3: Dirm lóio projto pr pist utomóvis. 2. Qul os ois squms strá ntão inomplto vio isto? O qu murim nl? (Di: lmrm-s s onvnçõs sor tivção usm voss rspost à prunt ntrior...) 3 Projto o Sistm Um linio m Comuniçõs Multiméi r um mnt pists utomóvis m minitur, iiu onstruir um iruito iitl qu ontss 9 volts à pist prsntss num visor 7 smntos ( ânoo omum) volt m qu o rro stri nss momnto. Pr tl, ptou pist moo tr um pquno ontto onutor no rril o utomóvl n zon mt qu, smpr qu intrrompio pl pssm st, usri um impulso voltm. Est projtist omprou um CI MSI uj unção r ontor inário 4 its (qu l prormou orm ontr 0 9) tivo trvés trnsiçõs voltm 0 pr 1. Dst orm, nominno o sinl vino o ontto TRIGGER, projtou um irm loos, prsnto n iur 3. Inlizmnt, os CIs MSI onvrsors BCD pr 7 smntos stvm sotos n Loj Eltróni l iiu ntão implmntr l próprio o onvrsor om lói ominionl, usno uns CIs SSI qu l tinh à isposição, om ports lóis isrts... Prolms 1. Esrvm tl vr qu rprsnt lói omintóri o onvrsor, sprno lrmnt s ntrs (its A B C D) s sís (smntos 1 ). (Di: rorrm à iur 2 n páin 5, às rsposts qu rm 1 Est srá os pouos xmplos m qu s vriávis/sinis porão sr rprsnts por ltrs minúsuls. 7

8 Tnoloi os Computors 2002/2003 Trlho Prátio n o 3 o onjunto prunts ntrior à noção oniçõs DON T CARE qu sturm ns uls tóris pr iirm os vlors pr s sís.) 2. Suimnt: () onstrum os mps Krnuh s unçõs lóis orrsponno sí rtirm sss mps s sus orms mínims som proutos (FMSP). (Di: Aprovitm s oniçõs DON T CARE qu stlrm n rspost à prunt ntrior pr simpliir s unçõs lóis o máximo.) () S quisrm onsuirm, rivm os rsultos qu otivrm n lín ntrior, trvés os métoos qu prnrm no Trlho Prátio 2 outros torms álr Bool qu hm proprios, outrs orms rprsntr s unçõs qu minimizm o númro ports ( portnto CIs) utilizs. Atnção: porá não sr possívl minimizr mis s unçõs! Porém, não s squçm qu qunto mnos CIs usrm, mis otção têm! 3. Dsnhm o irm lóio o vosso onvrsor. 4 Implmntção o sistm Ants omçrm montr, çm um irm montm, on mostrm os intros (toos n vrtil om o pino 1 pr im) o luxo sinl. Não s squçm suir s minhs romnçõs o sort no vosso trlho! Rrênis Bilioráis [1] Wkrly, J. F. Diitl Dsin Prinipls n Prtis, 2n. Prnti Hll, [2] Mrt, E. S. Snt Práti Sistms Diitis I. Cir no DEEC, [3] Pill, A. J. G. Sistms Diitis. MGrw-Hill, [4] Horowitz, P., n Hill, W. Th Art O Eltronis, 2n. Cmri Univrsity Prss,