Exercício (1) de Eletrônica Digital – Decodificador

Descrição: Criar um decodificador, para um display de 7 segmentos.

Conhecimento Necessário: Portas lógicas, construção de tabelas-verdade e mapas de Karnaugh, ligação de displays de 7 segmentos, mintermos.

Material de Apoio Necessário: Conhecimento da posição dos leds de um display de 7 segmentos, diferenciar anodo comum de catodo comum. (Todas as figuras encontram-se na seção de Downloads).

Exercício: A partir de uma entrada de 2 bits, o display deverá indicar as seguintes letras:

0: letra L .

1: letra I.

2: letra G.

3: letra A.

O display será de catodo comum.

Como resolver um exercício destes?

Primeiro, a informação relevante: sendo de catodo comum, para acender cada um de seus LED´s, devemos utilizar um pulso positivo (nível lógico 1).

Passo 2: converter os mintermos: Como são 2 bits, e estamos trabalhando com um Display, irei utilizar as entradas como E1 e E2. A conversão dos mintermos é fácil: 0 equivale a 00, 1 equivale a 01, 2 equivale a 10 e 3 equivale a 11. Simples 😉

Passo 3: Construir uma tabela verdade para cada letra do display. A partir da figura do display, podemos ver que cada LED possui uma letra. Quando as chaves estiverem em 00, a letra L deverá ser indicada. Acompanhando o desenho acima, vemos que as barras D, E e F deverão ser acesas. Dessa maneira, iremos construir a tabela-verdade para as entradas e todas as saídas. (isto vai dar mais trabalho fazer no PC do que em papel 😉 ).

Entradas		Saídas
S2	S1	A	B	C	D	E	F	G
0	0	0	0	0	1	1	1	0
0	1	0	1	1	0	0	0	0
1	0	1	0	1	1	1	1	1
1	1	1	1	1	0	1	1	1

Tabelas-verdade prontas, próximo passo: fazer os mapas de Karnaugh para cada entrada.

Mapa de Karnaugh, letra A:

	S1	S1
S2	0	0
S2	1	1

S=S2

Letra B:

	S1	S1
S2	0	1
S2	0	1

S=S1

Letra C:

	S1	S1
S2	0	1
S2	1	1

S=S1+S2

Letra D:

	S1	S1
S2	1	0
S2	1	0

S=S1

Letra E:

	S1	S1
S2	1	0
S2	1	1

S=S1+S2

Letra F:

	S1	S1
S2	1	0
S2	1	1

S=S1+S2

Letra G:

	S1	S1
S2	0	0
S2	1	1

S=S2

Com os mapas de Karnaugh prontos, o próximo passo é analisar as mesmas e descobrir as saídas. Como eu sou uma pessoa muito apressada, já fiz este passo 😉 .

Com todas as saídas definidas, o último passo é montar o esquema:

Conclusão: em qualquer exercício de Eletrônica Digital, seguindo os passos 1-Criar tabela verdade, 2-Criar os Mapas de Karnaugh e 3-encontrar a função booleana para cada saída, a resolução dos exercícios se torna muito mais simples. O segredo é ter paciência e não pular nenhum passo.

Por hoje é só, até o próximo!

Nota: a figura com o decodificador foi feita com o software Digital Works 95, presente na pagina de downloads. O circuito, funcional, no formato para este programa, encontra-se aqui.