PRÁCTICA: CONVERSIÓN DE BINARIO NATURAL A BCD

ANTONIO MOYA MEGÍAS

JOSÉ JAVIER NIETO VERA

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PRÁCTICAS DE LABORATORIO

PRÁCTICA Nº 1: CONVERSIÓN DE BINARIO NATURAL A BCD.

1.- OBJETIVOS. 

El código BCD es más intuitivo y conveniente para representar valores en displays de 7 segmentos que el binario natural. El objetivo de esta práctica es realizar dicha conversión. Para ello, el alumno debe:

1. Obtener las ecuaciones que describen el funcionamiento deseado a partir de la Tabla de Verdad suministrada. Las ecuaciones se deben simplificar por el método de Karnaugh.

1. Realizar el esquema eléctrico del circuito con la herramienta CAD disponible (OrCAD – Cadence 16.6) a partir de las ecuaciones obtenidas en el punto anterior.

1. Comprobar la validez de la solución obtenida mediante simulaciones con la herramienta CAD disponible (OrCAD –Cadence 16.6).

Teniendo en cuenta los siguientes requisitos:

• Las entradas del circuito serán cuatro líneas de datos (IN[0...3]) que contienen un número en binario natural que va del 0 al 15. Los valores de estas líneas de entrada serán configurables mediante interruptores.

• La conversión de binario natural a BCD se realizará mediante puertas lógicas. La salida del circuito serán 8 líneas de datos (BCD[0...7]) que contendrán 2 dígitos BCD (cada uno compuesto de 4 bits).

2.- FUNDAMENTOS TEÓRICOS.

2.1.- CÓDIGO BCD.

El código BCD (Binary-Coded Decimal o Decimal Codificado en Binario) es un código binario en el que los bits se agrupan (normalmente) de cuatro en cuatro, y cada grupo representa un dígito en decimal. Así, por ejemplo, el código BCD 0010 1001 0111 representa al valor decimal 297 (0010 = 2, 1001 = 9, 0111 = 7). La siguiente tabla muestra más ejemplos de valores decimales expresados en código BCD, y en binario natural.

La principal ventaja del código BCD es que es muy fácil convertir números de este código a formato decimal y viceversa (como acaba de verse). Sus inconvenientes son que requiere circuitos algo más complejos para la realización de operaciones matemáticas, y que no es tan eficiente como otros códigos binarios (con cuatro bits se podrían representar 16 valores, pero en BCD sólo se utilizan 10: por ejemplo, el código 1111 no existe en BCD).

Finalmente, conviene destacar una característica interesante del BCD: del 0 al 9 es equivalente al código binario natural.

3.- PROCESO DE DISEÑO.

3.1.- TABLA DE VERDAD.

La conversión de binario natural a BCD transformará las señal de entrada de 4 bits (IN[0...3]), que contiene un número del 0 al 15, en una señal BCD de 8 bits (BCD[0...7]). De estos 8 bits, los 4 menos significativos (BCD[0...3]) contendrán el valor BCD para las unidades, y los 4 más significativos (BCD[4...7]) el valor BCD para las decenas.

La tabla de verdad para esta primera etapa se proporciona a continuación:

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