Este documento describe un proyecto de estudiantes de ingeniería electrónica para visualizar un texto en un display de 16 segmentos utilizando una tarjeta FPGA Basys 2. El proyecto incluyó definir una tabla de verdad, simplificar las ecuaciones lógicas, programar el diseño en VHDL, mapear los pines físicos y cargar el bitstream en la FPGA para mostrar exitosamente el texto en el display. El proyecto permitió a los estudiantes reforzar sus conocimientos en diseño digital, programación VHDL y tarjetas FPGA

1. UNIVERSIDAD DE LOS LLANOS
FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRONICA
FRANKLIN JANCOVICK VARON HUERTAS-161003027
DANIEL ORLANDO PINZON CONDE-161003017
CRISTIAN AMAURY TELLEZ MALAGON-161003025
VILLAVICENCIO-META
MARZO DE 2013

2. VISUALIZACION DE DISPLAY DE 16 SEGMENTOS
BASYS 2 - SPARTAM3E100CP132
FPGA
CIRCUITOS DIGITALES I
ING.CESAR ROMERO
UNILLANOS
VILLAVICENCIO-META
2013

3. “EN ESTE MUNDO DE PLASTICO Y DE RUIDO
PREFIERO SER DE BARRO Y SILENCIO”
“LA RIQUEZA VERDADERA ESTA EN QUIEN
POSEE EL CONOCIMIENTO”
“EL FINAL DE LA EXPLORACION SERA LLEGAR
AL LUGAR Y DARNOS CUENTA QUE EN
REALIDAD NO HAY NADA”

4. 1-IMPLEMENTACION DE TABLA DE VERDAD
Inicialmente se define que son seis variables a manejar y por consiguiente los
valores de entrada serán 64, que van desde 0 hasta 63 , tendrá una estructura
continua como la siguiente:
FIGURA 1:
Luego de poseer la tabla de verdad procedimos a observar el texto que se
nos pide mostrar por el display de 16 segmentos, el cual era “digitales uno
2013facultatdeingenieria electronicax1234567890987654”.
Es indispensable tener en cuenta esto para determinar que led del display se
deben encender para mostrar cada letra :
FIGURA 2:DISPLAY DE 16 SEGMENTOS

5. FIGURA 3:
Seguidamente procedimos a definir el nombre de cada segmento del display el
cual manejaba las siguientes consonantes
:A1,A2,B,C,D1,D2,,E,F,G,H,J,K,M,N,R,P. ubicadas en el display de la siguiente
manera :
 1=a1,2=a2,3=b,3=c,5=d1,6=d2,7=e,8=f,9=h,10=k,11=r,13=n,14=g,15=m,
16=j,17=k.
 Luego entonces se pretendió ,`para cada letra formar la tabla de valores
para cada segmento durante el proceso de muestreo para la
observación continua del texto , esto se hizo teniendo en cuenta que los
led encendían con 1 y se suspendían con 0.

6.  Entonces luego de tener la tabla estructurada se observa la necesidad
de simplificarla para facilitar su integración al programador xilinx.
 Para simplificarla se usó la herramienta de “logic converter” de
multisim el cual brindaba la posibilidad de simplificar la ecuación con
solo ingresar su tabla de valores.

En la parte inferior del conversor se observa la ecuación simplificada:
Realizamos este proceso con cada valor de salida:
A1:

7. A2:
B:
C:

8. D1:
D2:
E:
F:

9. G:
H:
J:
K:

10. M:
N:
R:
P:

11. Luego de obtener cada ecuación simplificada por el programa simulador,
procedíamos seguidamente a incorporarlas al programador para
transmisión a basys 2 en VHDL”XILINX”.
Para agregar un proyecto orientado a la programación del display
seguimos el siguiente método XILINX,FILE, NEW PROJECT, de lo que
nos saldría la siguiente ventana :
Definimos nuestro proyecto como proyectodisplay-22-03-3013. Y clic en
siguiente, luego nos mostrara una pantalla con las cualidades a
programar de tarjeta, esta contenía las características de la basys 2
por ya haber utilizado este programador orientado a esta tarjeta, esta
información queda almacenada como predeterminada para el new
Project.
Por ultimo nos muestra de manera de código los daos que debemos
tener en cuenta para una correcta programación del proyecto. Y damos
finish, y tenemos entonces nuestro nuevo proyecto.
Seguidamente ingresamos la nueva fuente de programación para iniciar
el proceso .nos paramos sobre el objeto a programar y con clic contrario
new source. Nos saldrá la definición del tipo de archivo a crear, damos
VHDL MODULE, seguidamente nos saldrá una ventana pidiendo
ingresar sus entradas y salidas , ingresamos las 6 variables de la tabla
de verdad como entradas , y las 15 variables de los led del display
como salidas, luego nos mostrara en una nueva ventana la información
mas organizada y luego clic en finalizar.

12. Ya luego de todo esto tendremos en nuestro proyecto algo como lo
siguiente:
Ahora debemos ingresar las ecuaciones producto de la simplificación
para cada salida. Esto se realiza entre el bejín y el final del proyecto.
Tendremos algo de la siguiente manera:
Luego procedimos hacer la asignacion de pines de entrada :

13. Aquí ya esta realizada la asignacion de pines para luego poder pasarla
al programa :
Ya aquí tenemos la asignación de pines en el programa y asi poder
correr el programa :

14. Ahora pasamos a trabajar con el display inicialmente debemos definir
la denominación si es de anodo o de catodo común, en este caso se
deja como referente el nefativo por lo que se deduce que es de anodo
común, ahora debemos despejar la variable de cada segmento para
asignar asi a cada segemnto su salida de la BASYS correspondiente.
Esto se realiza con uso del multímetro en la sección de diodos.
- Luego de establecer cada segmento asu pin correspondiente se
procede a cablear, este procedimiento se realiza en tres faces :
-la inicial se realiza de los pines de entrada al display a otra ubicación
de la protoboard de , siempre de la manera mas estética posible :
-luego se le incorpora a cada cable en su extremo una resistencia de 220
ohmios, para evitar la sobrecarga del display y asi mismo cambios en èl que
limiten su esto optimo de servicio .

15. -finalmente se para los terminales del extremo libre de las resistencias a
la BASYS según sus pines correspodientes , que los indicaba la
asignación hecha en la programación del xilinx. También debíamos en
una ubicación libre implementar todos los positivos de cada grupo de
salidas , y al pin negativo del display los GND de cada una de las
mismas.
Observemos la estructura:
Ahora debíamos encender la BASYS Y cargar la codificación para lo
cual debíamos conectarla al PC :

16. Seguidamente se exploraba el archivo de programación credo con este
fin y se creaba el archivo de tipo .BIT de la siguiente manera .
-Click en
ADEPT;
-“debemos tener la BASYS encendida para que nos de las obciones
necesarias de caragar la programacion.
Tenemos dos opciones-FPGA, Y ROM ; seleccionamos la opción de
“programar FPGA” , damos browser (navegar) , vamos a la ubicación
del archivo entramos y el .bit, ahora programamos y aceptamos la
confirmación que nos pide. Seguidamente la tarjeta en su indicador de
encendido (led rojo) , ara una intermitencia y los datos estarán
cargados, listos para comprobar con uso de los pines en este caso de
los interruptores.
Nota: nuestra implementación de muestra en el display que en este caso fue el
texto”DIGITALESUNO2013FACULTADDEINGENIERIAELECTRONICAX123456789098765
4”, se realizo tal cual se muestra anteriormente ,en mayúscula , y de manera
correcta cada una de las letras, es decir sin error perceptible, por lo que se permite
concluir a la hora de presentarlo que la metodología
(código,cableado,carga,presentacion)utilizada fue correcta , claro esta cabe
remembrar que durante el proceso de formación del poyecto se le realizaron
cambios u enmendaduras en repetidas ocasiones con el fin de obtener como
resultado las mejores características posibles.tambien se debe resaltar que el
proyecto fue resultado de el deseo y esfuerzo por el aprendizaje de los estudiantes
participantes de su implementación, los cuales cumpleron con su objetivo.

17. CONCLUCIONES
Con la realización de este proyecto podemos sacar como conclusión e
información empírica comprobable u experimentada lo siguiente:
 Utilizando la lógica se pudo diseñar un circuito combinacional capaz de
mostrar por medio de un display digital una serie de letras y números y
combinación de estos.
 Se aprendió a programar a través código VHDL tarjetas FPGA.
 A través del diseño y programación del anterior proyecto se afianzó los
conocimientos aprendidos en el aula de clase sobre codificación y
programación en VHDL, generándonos los conocimientos y experiencias
que nos ayudaran en un futuro como Ingenieros Electrónicos.