Exp5.1 - Codificador Decimal-Binário e Decodificador BCD - Decimal.

Objetivos

• Implementar um circuito lógico codificador decimal para binário.

• Verificar o funcionamento de um decodificador BCD para decimal.

• Verificar o funcionamento de um CI decodificador BCD para decimal.

• Praticar a utilização de CI decodificadores em circuitos digitais.

Preparação

Conceitos

1) Codificador

É um circuito que recebe as informações de uma forma e através de um código as convertem para outra forma mais adequada para ser transmitida ou processada.

Exemplo: Considere um sistema digital que possui um teclado com as teclas numeradas de zero a nove para entradas de dados. Ao apertar uma das teclas, um certo número binário deve ser gerado para que o sistema possa identificar a tecla acionada. O circuito capaz de realizar esta tarefa é chamado de codificador.

2) Decodificador

Quando um sistema digital completa uma operação o resultado encontra-se de forma binária e muitas vezes codificado, porém ao apresentá-lo ao operador é usual utilizar a forma decimal. O circuito responsável em converter a informação binária para decimal recebe o nome de decodificador binário/decimal.

Metodologia

M1- Será implementado, com portas lógicas, um codificador decimal/binário para codificar algarismos de 1 a 6 em binário.

M2- Será implementado, com portas lógicas, um decodificador binário/decimal de 2 entradas e 4 saídas.

M3- Será analisado o funcionamento do circuito integrado 7442, decodificador BCD para decimal.

Relação de Material

Quantidade	Descrição
1	fonte de tensão de 5V
1	matriz de contatos
1	multimetro
1	CI 7404
1	CI 7408
2	CI 7432
1	CI 7442
10	LEDs ou matriz de leds
10	resistores de 1kΩ
2	cabos banana-banana
-	fios rígidos 0,51 mm

Praticando

P1- No sistema seguinte, ao pressionar uma das teclas o codificador identifica a tecla pressionada e responde entregando na sua saída o número binário correspondente a ela. Analisar cuidadosamente a tabela verdade do sistema e escrever as equações das saídas.(RI-I)

Entradas						Saídas
$E_{1}$	$E_{2}$	$E_{3}$	$E_{4}$	$E_{5}$	$E_{6}$	$b_{1}$	$b_{2}$	$b_{3}$
1	0	0	0	0	0	0	0	1
0	1	0	0	0	0	0	1	0
0	0	1	0	0	0	0	1	1
0	0	0	1	0	0	1	0	0
0	0	0	0	1	0	1	0	1
0	0	0	0	0	1	1	1	0

P2- A partir das expressões obtidas desenhar o circuito lógico do codificador. (RI-II)

P3- Implementar o circuito elaborado no item anterior usando as portas disponíveis.

P4- Ligar a fonte de alimentação e aplicar níveis lógicos às entradas $E*{1}, E*{2}, E*{3}, E*{4}, E*{5}, e E*{6}$ do circuito, conforme as indicações das linhas da tabela verdade. Cada linha indica a situação em que uma tecla foi pressionada. Para cada situação de entrada verificar os estados lógicos das saídas $b*{1}, b*{2} e b\_{3}$ através de um provador lógico ou um voltimetro. (RI-III)

P5- No sistema abaixo, o número binário colocado em A e B é indicado como nível alto somente em uma das linhas de saída, realizando desta forma a conversão bináriodecimal. Analisar cuidadosamente a tabela verdade do sistema e escrever as equações da saída. (RI-IV)

P6- A partir das expressões obtidas desenhar o circuito lógico do sistema. (RI-V)

P7- Implementar o circuito elaborado no item anterior usando as portas disponíveis.

P8- Ligar a fonte de alimentação. Aplicar níveis lógicos às entradas A e B do circuito conforme as indicações das linhas da tabela. Para cada condição de entrada verificar os estados lógicos das saídas $S*{0}, S*{1}, S*{2} \in S*{3}$ , através de um provador lógico ou um voltimetro. (RI-VI)

Entradas do Decodificador

P10- Ligar a fonte de alimentação. Aplicar níveis lógicos às entradas do circuito (pinos 15, 14, 13 e 12), conforme as indicações das linhas da tabela. Para cada condição de entrada verificar os estados lógicos das saídas através dos LEDs instalados em cada uma das saídas. (RI-VII)

P11- Supondo que devido a um mau contato ocorra a seguinte situação de entrada:

$D*{0}=(\mathrm{sem conexão}), D*{1}=1, D*{2}=1 \mathrm{e} D*{3}=0$ verificar na prática a consequência desta irregularidade. (RI-VIII).

Questões

Q1. Procurar nos manuals très CIs codificadores. Explicar as principais diferenças entre eles.

Q2. Estudar o sistema abaixo e explicar o seu funcionamento.

Instituição:
Curso: Discipl.: Série/Turma:
Prof.: Data: Conceito:
	Nome	Nº

Relatório Imediato da Experiência 5.1

I- Equações de saída do codificador

Através da tabela verdade do codificador foram extraídas as seguinte expressões lógicas de saída:

Entradas						Saídas
$E_{1}$	$E_{2}$	$E_{3}$	$E_{4}$	$E_{5}$	$E_{6}$	$b_{1}$	$b_{2}$	$b_{3}$
1	0	0	0	0	0	0	0	1
0	1	0	0	0	0	0	1	0
0	0	1	0	0	0	0	1	1
0	0	0	1	0	0	1	0	0
0	0	0	0	1	0	1	0	1
0	0	0	0	0	1	1	1	0

b₁= ...

b₂ = ...

b₃ = ...

II- Circuito lógico do codificador

A partir das expressões lógicas chegou-se ao circuito lógico a seguir:

III- Tabela verdade do circuito prático

Ao ensaiar o circuito lógico, utilizando apenas uma das entradas ativas por vez, obteve-se os seguintes níveis lógicos nas saídas:

Entradas						Saidas
$E_{1}$	$E_{2}$	$E_{3}$	$E_{4}$	$E_{5}$	$E_{6}$	$b_{1}$	$b_{2}$	$b_{3}$
1	0	0	0	0	0
0	1	0	0	0	0
0	0	1	0	0	0
0	0	0	1	0	0
0	0	0	0	1	0
0	0	0	0	0	1

Para mais de uma entrada ativa no mesmo instante observa-se que as saídas ___

IV- Equações de saída do decodificador

Como o decodificador possui 4 saídas, 4 expressões foram escritas a partir do conteúdo da tabela verdade.

Entradas		Saídas
A	B	S0	S1	S2	S3
0	0	1	0	0	0
0	1	0	1	0	0
1	0	0	0	1	0
1	1	0	0	0	1

$S\_{0}=$ ...

$S\_{1}=$ ...

$S\_{2}=$ ...

$S\_{3}=$ ...

V- Circuito lógico do decodificador

No esquema abaixo verifica-se que o circuito total é formado por circuitos menores, cada um deles refere-se a uma expressão lógica, porém todos possuem as entradas A e B em comum.

VI- Tabela verdade do circuito prático

A tabela abaixo mostra os estados lógicos das saídas obtidos durante o ensáio do circuito decodificador.

Entradas		Saídas
A	B	S0	S1	S2	S3
0	0
0	1
1	0
1	1

VII- Tabela verdade do CI 7442

Para ensaiar o CI 7442 aplicou-se nas entradas DCBA, níveis lógicos referentes à sequência binária de 0000 a 1111 e obteve-se os seguints resultados nas saídas:

N°	Entradas				Saídas
	D	C	B	A	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	0	0	0	0
1	0	0	0	1
2	0	0	1	0
3	0	0	1	1
4	0	1	0	0
5	0	1	0	1
6	0	1	1	0
7	0	1	1	1
8	1	0	0	0
9	1	0	0	1
INVALIDOS	1	0	1	0
	1	0	1	1
	1	1	0	0
	1	1	0	1
	1	1	1	0
	1	1	1	1

VIII- Terminal aberto

Para verificar o comportamento do CI quando um terminal encontra-se em aberto foi simulada a seguinte situação de entrada: $D*{0} = (\text{sem conexao}),$ $D*{1}=1,$ $D*{2}=1eD*{3}=0.$ Nesta situação verifica-se que ___

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