Universidad de La Coruña Escuela Universitaria Politécnica Electrónica Digital Diego Cabaleiro

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

2. 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

3. 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

4. Bloques de Diseño del Reloj

5. 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.

6. 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

7. 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.

8. 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

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. Diseño de los Bloques Convertidores Binario-BCD (II) 1º Escribir la Tabla de Verdad: 2 5 0 9 0 0 1 0 9 0

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

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

17. 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

18. 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

19. 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

20. 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

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

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

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