COMPARADOR DIGITAL DE 3 BITS CON COMPUERTAS Y DISPLAYS | D&R TUTORIALES

Summary

En este video, se explica cómo crear un comparador digital de dos números de tres bits usando compuertas lógicas básicas (AND, OR, NOT) y circuitos 74LS48 para mostrar los resultados en displays de siete segmentos. Se aborda el diseño del circuito paso a paso, desde la tabla de verdad hasta la implementación en Proteus, destacando la simplificación de funciones booleanas para optimizar el diseño. Además, se muestra cómo organizar el circuito de manera ordenada utilizando subcircuitos. El video finaliza con la prueba del circuito y una demostración de su funcionamiento.

Takeaways

• 🔧 El video enseña cómo realizar un comparador digital de dos números de tres bits cada uno utilizando compuertas lógicas básicas (AND, OR, NOT).
• 📦 Aunque existen circuitos integrados como el 74HS85 que realizan la función de comparar números de 4 bits, el video muestra cómo hacerlo manualmente.
• 📊 Se utiliza la tabla de verdad de un comparador de dos números de un bit para explicar cómo funcionan las comparaciones y cómo derivar las funciones booleanas.
• 📝 Las expresiones booleanas para un comparador de tres bits son largas, pero pueden simplificarse usando compuertas XOR y álgebra booleana.
• ⚙️ Para simplificar el diseño, una de las tres funciones booleanas se puede derivar como la suma negada de las otras dos, reduciendo así la complejidad del circuito.
• 🖥️ El circuito se muestra en Proteus, donde se organizó mediante un subsistema para mayor orden y claridad.
• 💡 El video detalla cómo conectar las entradas y salidas en Proteus, así como cómo utilizar el circuito integrado 74LS48 para decodificar y mostrar los números en displays de siete segmentos.
• 🧩 El comparador final cuenta con tres LEDs que indican si el primer número es mayor, menor o igual al segundo número.
• 🛠️ Se utiliza la técnica de hacer el diseño más limpio y manejable mediante compuertas con más de dos entradas en lugar de las tradicionales de dos entradas.
• 🎥 El video concluye con una demostración del circuito en acción, mostrando cómo cambia el estado de los LEDs y los displays al modificar las entradas.

Q & A

¿Qué tipo de circuito se presenta en el video?

Se presenta un comparador digital de dos números de tres bits cada uno.

¿Cuál es la función principal de un comparador digital?

La función principal de un comparador digital es comparar dos magnitudes de entradas diferentes y determinar la relación entre ellas, es decir, si una es mayor, menor o igual que la otra.

¿Qué componentes básicos se utilizan para construir el comparador en el video?

Se utilizan compuertas lógicas AND, OR y NOT, además de circuitos 74LS48, que son decodificadores para displays de siete segmentos.

¿Por qué se decide utilizar displays de siete segmentos en el circuito?

Se utilizan displays de siete segmentos para visualizar el valor decimal de los números que se están comparando, además del uso de LEDs para mostrar el resultado de la comparación.

¿Cuál es la ventaja de simplificar las funciones booleanas en el diseño del circuito?

La simplificación de las funciones booleanas reduce la complejidad del circuito, disminuye el número de componentes necesarios y ahorra espacio, lo cual es útil si se arma el circuito físicamente.

¿Cómo se implementa la tabla de verdad para un comparador de tres bits?

Se implementa utilizando la suma de productos, listando todos los valores donde la salida es 1 y formando la expresión correspondiente con compuertas lógicas.

¿Qué se hace para manejar la complejidad de las funciones largas en el circuito?

Se elige una de las funciones largas, como la que determina si A es igual a B, y se reemplaza por la suma negada de las otras dos funciones (A mayor que B y A menor que B) para simplificar el circuito.

¿Cómo se conectan las entradas y salidas en el circuito mostrado en el video?

Las entradas y salidas se colocan en un subsistema del circuito principal, y se conectan usando nombres que coinciden en ambos sistemas para mantener el diseño ordenado.

¿Cuál es la importancia de conectar la cuarta entrada de los decodificadores 74LS48 a tierra?

Es importante conectar la cuarta entrada a tierra porque el circuito solo utiliza números de tres bits, y al hacerlo, el decodificador detecta esa entrada como un 0.

¿Qué resultado se obtiene cuando se ingresan los valores máximos para A y B en el circuito?

Cuando se ingresan los valores máximos para A y B (por ejemplo, 7 en ambos casos), el LED que indica que A es igual a B se enciende, y los displays muestran el número 7.