Práctica 3 - Edgar Bello

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
Escuela Superior de Cómputo 
 
 
Bello Muñoz Edgar Alejandro 
 
 
Fundamentos de Diseño Digital 
Profesor: Fernando Aguilar Sánchez 
 
Práctica 3 
Convertidor BCD a 7 segmentos 
 
Introducción teórica 
Contadores 
En electrónica es bastante frecuente verse necesitado de contabilizar eventos y por 
tanto se requiere utilizar un contador, en nuestro caso se tratará de un contador 
electrónico digital. 
En electrónica digital, un contador digital es un circuito secuencial construido a partir 
de biestable y puertas lógicas capaz de almacenar y contar los impulsos (a menudo 
relacionados con una señal de reloj), que recibe en la entrada destinada a tal efecto, 
asimismo también actúa como divisor de frecuencia. Normalmente, el cómputo se 
realiza en código binario, que con frecuencia será el binario natural o el BCD natural 
(contador de décadas). 
Consta de una entrada de impulsos que se encarga de conformar (escuadrar), de 
manera que el conteo de los mismos no sea alterado por señales no deseadas, las 
cuales pueden falsear el resultado final. Estos impulsos son acumulados en un 
contador propiamente dicho cuyo resultado, se presenta mediante un visor que 
puede estar constituido por una serie de sencillos dígitos de siete segmentos o en 
su caso mediante una sofisticada pantalla de plasma. 
Los contadores pueden clasificarse en dos grupos: síncronos y asíncronos. En los 
contadores sincrónicos, a diferencia de los contadores de propagación asincrónicos, 
la señal de reloj se aplica simultáneamente a todos los FLIP-FLOPS. Estos 
contadores por lo general tienen más circuitería que los contadores de propagación 
y están conformados por FLIP-FLOPS J-K. 
Decodificadores. 
Un decodificador es un circuito combinacional, cuya función es inversa a la 
del codificador, es decir, convierte un código binario (natural, BCD, etc.) de N bits 
de entrada y M líneas de salida (N puede ser cualquier entero y M es un entero 
menor o igual a 2N), tales que cada línea de salida será activada para una sola de 
las combinaciones posibles de entrada. 
Los decodificadores funcionan a base de estados lógicos, con los cuales indica una 
salida determinada basándose en un dato de entrada característico, su función 
operacional se basa en la introducción a sus entradas de un número en código 
binario correspondiente a su equivalente en decimal para mostrar en los siete pines 
de salida establecidos para el integrado, una serie de estados lógicos que están 
diseñados para conectarse a un elemento alfanumérico en el que se visualizará el 
número introducido en las entradas del decodificador. 
 
 
https://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_combinacional
https://es.wikipedia.org/wiki/Codificador
https://es.wikipedia.org/wiki/BCD
Display de 7 segmantos 
Junto con los decodificadores, se utiliza un dispositivo conocido como display de 7 
segmentos, el cual se conecta a las siete salidas del decodificador, y también está 
diseñado para trabajar con estados lógicos. Un display es un dispositivo elaborado 
con un arreglos de LED de tal manera que muestre los números decimales desde 
el cero hasta el nueve dependiendo del dato recibido desde el decodificador. 
 
El decodificador está formado internamente por compuertas lógicas y sus 
conexiones internas son un sistema predefinido por el diseñador para que su función 
operacional sea un acople perfecto y efectivo con el display. 
Tipos de display de 7 segmentos 
Un diodo emisor de luz o led (también conocido por la sigla LED, del inglés light-
emitting diode) es una fuente de luz constituida por un 
material semiconductor dotado de dos terminales. Se trata de un diodo de unión p-
n, que emite luz cuando está activado. Dependiendo del arreglo utilizado en la 
constitución del display, se pueden originar dos tipos diferentes de display. 
El display cátodo común es aquel que tiene el pin común conectado a los negativos 
de los LED’s (cátodo). Esto significa que este tipo de display se controla con ‘1’s 
lógicos o con voltaje positivo. El arreglo para un display de cátodo común seria el 
siguiente: 
 
https://es.wikipedia.org/wiki/Luz
https://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor
https://es.wikipedia.org/wiki/Uni%C3%B3n_PN
https://es.wikipedia.org/wiki/Uni%C3%B3n_PN
El display ánodo común es aquel cuyos ánodos están conectados al mismo punto. 
Este tipo de display es controlado por ceros, es decir que el microcontrolador o 
MCU, FPGA o microprocesador, le asigna a cada segmento un cero lógico (también 
llamada tierra digital). El esquema o diagrama del display de 7 segmentos en ánodo 
común es: 
 
Desarrollo de la práctica 
Tabla de verdad 
# A B C D a b c d e f g 
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 
1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 
2 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 
3 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 
4 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 
5 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 
6 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 
7 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 
8 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
9 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 
10 1 0 1 0 X X X X X X X 
11 1 0 1 1 X X X X X X X 
12 1 1 0 0 X X X X X X X 
13 1 1 0 1 X X X X X X X 
14 1 1 1 0 X X X X X X X 
15 1 1 1 1 X X X X X X X 
 
 
Circuito lógico resultante 
 
 
Reducción por mapas de Karnaugh 
 
 
 
Simulación del circuito 
 
Conclusiones 
Al realizar esta práctica, haciendo uso de elementos como contadores y 
decodificadores, es destacable que ahora se posee un mayor conjunto de 
herramientas con las que se pueden representar números y símbolos como lo es el 
display, conociendo también algunas de sus principales consideraciones para su 
uso. Además, resulta muy interesante notar como la reducción de circuitos lógicos 
de mayor complejidad permite que componentes como decodificadores contengan 
dentro de sí circuitos conformados de un gran número de compuertas lógicas. 
Bibliografía 
• Floyd, T. (2010). Fundamentos de Sistemas Digitales. México: Pearson 
Educación. 
• Morris, M. (2007). Diseño digital. Cuarta Edición. México: Pearson 
Educación. 
• Quiroga, P. (2010). Arquitectura de Computadoras. México: Alfaomega.