Reloj Digital Diseño de un Reloj Horario Digital Universidad de La Coruña Escuela Universitaria Politécnica Electrónica Digital Diego Cabaleiro Reloj Digital Diseño de un Reloj Horario Digital ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

2. Bloques de Diseño del Reloj Diseño de un Reloj Horario Digital 1. Introducción 2. Bloques de Diseño del Reloj 3. Bloques Contadores 4. Bloques Convertidores Binario-BCD 5. Bloques Visualizadores 6. Análisis de los Resultados

Introducción - El Reloj Horario Digital es un instrumento que permite medir el tiempo, en el que la base de tiempos y la división de frecuencias es electrónica - Fue inventado en el año 1956 - Supuso una gran revolución ya que permitió fabricar relojes más baratos y precisos que los tradicionales - El objetivo de este proyecto es diseñar un reloj digital, que a partir de una base de tiempos de 1 Hz, muestre horas, minutos y segundos

Bloques de Diseño del Reloj

Bloques Contadores - Son los bloques encargados de realizar el contaje El bloque contador de segundos y minutos es de módulo 60 ya que tiene que contar de 0 a 59, mientras que el bloque contador de horas es de módulo 24, cuenta de 0 a 23 horas. Cada bloque contador necesita una señal de reloj, al bloque contador de segundos se la proporciona un reloj de 1 Hz, al de minutos se la proporciona el bloque contador de segundos, y al de horas el de minutos.

Bloque Contador de Segundos - Debe contar de 0 a 59 segundos - Compuesto por dos contadores 74LS161 - Las puertas detectan la combinación 111100)2 , 60)10 , reseteandose justo al terminar los 59 segundos y vuelve a contar desde 0. - La señal de reloj es de 1HZ - Proporciona la señal de reloj para los minutos

Bloque Contador de Minutos - Debe contar de 0 a 59 minutos - Compuesto por dos contadores 74LS161 - Las puertas detectan la combinación 111100)2 , 60)10 , reseteandose justo al terminar los 59 minutos y vuelve a contar desde 0. - La señal de reloj la proporciona el bloque contador de segundos. - Proporciona la señal de reloj para las horas.

Bloque Contador de Horas - Debe contar de 0 a 23 horas - Compuesto por dos contadores 74LS161 - Las puertas detectan la combinación 11000)2 , 24)10 , reseteandose justo al terminar las 23 horas y vuelve a contar desde 0. - La señal de reloj la proporciona el bloque contador de minutos

Bloques Convertidores de Binario a BCD - La función de estos bloques consiste en convertir la señal binaria procedente de los contadores en una señal BCD para que pueda ser interpretada por los visualizadores de siete segmentos - Para diseñar estos bloques utilizamos multiplexores 74LS151 de ocho canales de entrada y puertas lógicas.

Bloque Convertidor de Segundos Tiene 6 entradas procedentes del bloque contador de segundos Tiene 8 salidas, 4 para representar las unidades y las otras 4 para representar las decenas.

Bloque Convertidor de Minutos Tiene 6 entradas procedentes del bloque contador de minutos Tiene 8 salidas, 4 para representar las unidades y las otras 4 para representar las decenas.

Bloque Convertidor de Horas Tiene 5 entradas procedentes del bloque contador de horas Tiene 6 salidas, 4 para representar las unidades y las otras 2 para representar las decenas. En este caso nos llegan solo dos bits para representar las decenas, ya que ese display solo puede mostrar o un cero, o un uno, o un dos.

Diseño de los Bloques Convertidores Binario-BCD (I) - Para realizar el diseño, debemos seguir dos pasos: 1º Escribir Tabla de Verdad 2º Implementar el circuito con multiplexores de 8 canales de entrada y puertas. - Vamos tomar como ejemplo el caso del BLOQUE CONVERTIDOR DE LOS SEGUNDOS, para los minutos y horas se procede de la misma forma.

2 9 5 9 1 Diseño de los Bloques Convertidores Binario-BCD (II) 1º Escribir la Tabla de Verdad: Entrada Contador Decenas Unidades X5 X4 X3 X2 X1 X0 D3 D2 D1 D0 U3 U2 U1 U0 1 2 … …. 9 10 19 20 ... 59 60 X 2 9 5 9 1

Diseño de los Bloques Convertidores Binario-BCD (III) 2º Implementar el circuito con multiplexores de 8 canales de entrada y puertas. Ejemplo Función U3

Diseño de los Bloques Convertidores Binario-BCD (IV) X5…X0 Circuito U1 Circuito U2 Circuito U3 Circuito D0 Circuito D1 Circuito D2 U0 U1 U2 U3 D0 D1 D2 D3

Bloques visualizadores - Estos bloques son los encargados de mostrar los segundos, minutos y horas a través de visualizadores de siete segmentos - Para los segundos necesitamos dos visualizadores de siete segmentos uno para mostrar las unidades y otro para mostrar las decenas. Para los minutos necesitamos otros dos, y para las horas también Bloques visualizadores

Análisis de los Resultados (I) - Bloque Contador Segundos Como ya explicamos anteriormente, dicho bloque tiene que contar sesenta segundos (0-59), resetearse y volver a contar desde cero, así continuamente

Análisis de los Resultados (II) - Bloque Contador Minutos Igual que el de segundos, este bloque tiene que contar sesenta minutos (0-59), resetearse y volver a contar desde cero, así continuamente

Análisis de los Resultados (III) - Bloque Contador Horas Este bloque tiene que contar veinticuatro horas (0-23), resetearse y volver a contar desde cero, así continuamente

Análisis de los Resultados (IV) - Bloque Convertidor de Segundos Unidades Decenas

Análisis de los Resultados (V) - Bloque Convertidor de Minutos Unidades Decenas

Análisis de los Resultados (VI) - Bloque Convertidor de Horas Unidades Decenas