diseno logico

5/16/2018 Diseno Logico - slidepdf.com

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. .

~ -

lseno.

ooicopraCticas

,

Laboratorios de electr6nicaIngenleOO Mecanlca EIectr1ca

Responsables de las practices:

Ing. M. Luisa Castillo Montenegro

Estela Martinez Cruz

Coord Inadar: lng, Benito Zu~lga Villegas

Jete de los IcboratoI1o& de Control y EJectt6nIco

Ingenleria en Computocl6n

Alumno:



INDICE

•

Paqina

!NTRODUCCION iii

1 Compuertas Baslcas 1

2 Circutos combinacionales 4

3 Circuitos combinacionales M.S.!' 7

4 Circuitos Aritrneticos 10

5 Cornparadores 14

6 R.O.M., P.L.A. Y R.A.M. 16

7 Multivibradores (flip-flop) 18

8 Dispositivos de almacenamiento de bits 20

BIBLlOGRAFIA 23

Diser'io 16gico ii



INTRODUCCION

. . Las practicas que integran este traba]o tienen como finalidad servir de gufa para aquellas

personas interesadas en probar las teorias de los principios basicos de la electronica digital.

Estas practicas han sido programadas para la asignatura de DISENOLOGICO, materia que

pertenece at plan curricular de la carrara de Ingeniero Mecanico Electrico e Ingeniero en

Computaci6n.

Los experimentos contenidos en este manual son los siquientes:

Practica 1: Compuertas Besices

En el desarrollo de esta practica se conoceran los circuitos 16gicos T.T.l., sus sirnbolos.

sus funciones y los teoremas basicos para el diseno de dispositivos electr6nicos senci/Jos.

Practice 2: Circuitos combinacionales

En esta practice el alumna resolvara problemas planteados en el laboratorio mediante

circuitos combinacionales, disefiando e implementando soluciones para problemas reales.

Practica 3: Circuitos Combinacionales M.S.1.

Con las actividades propuestas en esta secci6n el practicante conocera la- forma de

multiplexar datos y demultiplexarlos. Adsmas de conocer y utilizar los C.I. que realizan dichas

funciones, identificara una linea de transmisi6n de datos en seria. y par ultimo conocsra la

codificaci6n y decodificaci6n empleada en electr6nica digital yen particular vera la decodificaci6n

a 7 segmentos.

Diseno J6gico iii



Introducci6n

Practica 4: Circuitos stitmeticos

Continuando con la tecnica combinacional en esta practica se prueban las operaciones

aritmeticas oaslcas. con nurneros binarios, mediante los circuitos digitales de suma, resta y

multiplicacion.

Practice 5: Comparadores

En- este experimento se propene conocer los circuitos integrados, que raalizan la com-

paraci6n de nurneros. Adarnas de comprender el disefio de los mismos.

Practice 6: ROM, RAM Y PLA

Aqul se pretende qUI:!el alumno se familiarice y conozca la configuraci6n basics (ceJdas)

de los diferentes tipos de memoria tales como Jade solo lectura (ROM) a de acceso aleatono

(RAM), asi como aprender cuando se debe utuizar un arreglo 16gico programabJe (PLA).

Practice 7:.Multivibradores

•En esta practice eJalumno inicia su conocimiento sobre Ja16gica secuencial adernas de

que se familiarizara con los diferentes elementos de memoria 0circuitos Flip- Flop.

Practice 8: Dispositivos de almacenamiento de bits.

Con este ultimo experimento seconocera et funcionamiento de las memorias RAM y ROM,

sus rnetodos de grabaci6n y lectura. Adernas de que el alumno desarrollara un circuito en et cual

aplicara los conocimientos que adquiri6 en las practices anteriores,

Coordinador:Ing. Benito Zuniga Villegas

Jete de los laboratories de control y electr6nica.

Responsables de las practlcas:lng. Castillo Montenegro Maria Luisa

Martinez Cruz Estela.

Disano 16gico iv



• .

PRACTICA 1

COMPUERTAS BASICAS

Qbjetivo

Familiarizar af alumno con el usa de las

diferentes compuertas basicas disponibJes en

la familia TTL.

Desarrollo

TRABAJO DE CASA

1.- Desarrolle los siguientes incises:

a)L

Que es una cornpuerta ?

b) Dibuje el sfmbolo, tabla de verdad y

funci6n 16gica de cada una de las siguientes

cornpuertas: AND, OR, NAND, NOR, OR EX-

CLUSIVA, NOR EXCLUSJVA, BUFFER !segui-

dar) e INVERSOR.

Diseno l6gico

cl Enuncie los teoremas de Morgan y diga

cual es su aplicaci6n en el disefio de circuitos

djgita~es.

d) I. . Que significan los terrninos de 16gica

positiva y 16gica negativa ?

e) lQue entiende por 16gica mixta ?

2 . - 1 . . Que es una cornpuerta TTL yen d6ndese encuentra su mayor aplicaci6n ?

a) En una campuerta TIL que significan las

siglas H, lP, S, LS, ALS, F; y (cuales son sus

caracte rlst icas?

3.- Investigue et usa de los c.i.: 7400,7402 Y 74125 asl como las sigL'lientes

caracterfstic as:

a) Finalidad del circuito [operaclon).

b) Caracterlsticas electricas.



A50 v . . .. . . ..

_FLJl..,,- ......

r~------~----~

Vee

Compuertas baslcas

FIGURA 1.1

F"F"

.-------cL>.~-.-------__

c) Configuraci6n interna.

d) Tabla de verdad y significado de sus

terrninos principaJes.

•4.- En base a la informacion recopiiada en

el inciso anterior obtenga las senates de

salida FB, ·FC, FD, FE y FF para la serial de

entrada FA.Oibuje las senales de salida en los

mismos instantes de tiernpo (FIGURA 1.1)

A~ Z A

B~-·· ~OHMS

~ iL I ~g: ) ~ D FIGURA 1.2

5.- Dibuje la senal de salida Va para cada

uno de los circuitos mostrados en la

FIGURA1.5.

TRABAJO DE LABORATQRIO.

1.- Alambre cada uno de los circuitos

mostrados en la FIGURA 1.2. L1ene la tabla

de verdad e indique cual es la funci6n 16gica

mfnima de cada circuito comparandola con la

funci6n 16gica de las compuertas Que inves-

ti96.

Disef'io 16gico PAACTICA 1

2.- Repita el desarrollo anterior para tos

circuitos mostrados en las FIGURA 1.3 y

FIGURA 1.4.

3.- Arme cada uno de los circuitos de la

FIGURA 1.5 .

a) Grafique la serial de salida sobrepuesta

can la serial de entrada.

z

.'v

.. (b)

b) Compare estas seriales can las obteni-

das en su trabajo de casa, si existen diferen-

cias consulte con su instructor.

4.- Arme el circuito de la FIGURA 1.1, secornorobara la alta impedancia en los circui-

tos integrados TTL:

a) Dibuje las sefiales obtenidas en los

puntas FA, FB, Fe, FD , FE y FF, en la

tabla 1.

2



A

.£ z _

J J ! l l . § ia) _-!w,.,·

• I •

Punto SePial

FA

FB

Fe

FD

FEI

FF

Tabla 1

b) Compare estas senates can las obteni-

das en su trabajo de casa. Si existen difaran-

cias explique a que se deben.

Diseno l6gico PRACTICA 1

Compuertas basicas

A

B

c) Comente can su instructor estas senates

y reporte sus concJusiones.

Lista de componentes

3 C.1. 7400 (COMPUERTAS NAND)

3 C.1. 7402 (COMPUERTA NOR)

1 C.1. 74125 (COM PUERTA BUFFERI

10 LED'S (01000 EMISOR DE LUZI

10 RESISTENCIAS 330 OHMS A 11 2 W

1 MICROSWITCH (PIANO DE 8).

(b)(c)

3



PRACTICA 2

•r

CIRCUITOS COMBINACIONALES

Objetivo:

Que el alumna participe en la solucion de

problemas combinacionales, mediante el

disefio, investigaci6n y alambrado del

mismo.

Desarrollo

TRABAJO DE CASA

1.- ,Que es un circuito integrado? defina:

ajTarnafio y numero de patillas (Numero

maximo y minima).

bfTipos de encapsulados.

2.- ,Que diferencias existen entre un C.1.

lineal y un C.1. digital?

Disefio 16gico

3.- Cuando se habla de C.I.'Que significan

las siglas 551, M51, L51, V511, cualas son sus

diferencias mas significativas y el nurnero de

sus compuertas?

4. - Caractertsticas especiales de los C.1.

Defina los terrninos:

FAN-OUT, DI$IPACrON DE POTENCIA.

RETARDO a TIEMPO DE PROPAGACrON.

MARGEN DE RUIDO.

5.- , En funciones de Boole, Que es una

forma can6nica y normalizada? y ,cuales son

5us caracterfsticas mas imp orta ntes 7

6.- Que diferencias existen entre los 3tipos de configuraci6n de salida:

-Colector abierto (Open collector)

-Posra toternico (Totem pole)

-Tres estados (3-$tate)

4



TRABAJO DE LABORATORIO.

Se cornorobara que el diseiio cumpia to-

das las condiciones can el trabajo de casa

propuesto.EI disefio debe normalizarse com-

pletamente can compuertas NAND par media

del teorema D'MORGAN, can el cual se ob-

tiene el diserio mas eficiente (esto es con el

menor nurnaro de compuertas NAND).

Propuesta 1

Un centro de c6mputo cuenta con el

equipo mostrado en la tabla 1.

EQU1PO DE COMPUTO I CORRIENTE

MAXIMA

! CONSUMIDA

1 Mein frame SA

26 terminal_ 1.5 A c/u

1 lmpresora para terminales 3A

120 Computedoras P..... onal_IPCj 3Ac/u---

7 Impresoras pera PC 3Ac/u

Tabla 1

Circuitos combinacionales

Se tienen instaladas 35 PC's en una red

Que permite tarnbien el usa independiente de

cada rnaquina,

Par prioridades en el suministro de energfa,

se ha distribuido el centro de compute en 5

zonas de trabajo de acuerdo a la tabla 2.

EI centro de c6mputa cuenta can 3

fuentes de energfa can prioridades de usa y

surninistro de energfa, Tabla 3.

PRIOR1DAD TIPO DE $UMINISTRO DE

ENERGIAY 1%)

1 Lin.,. 100%

2 PIenta attema 60%

3 M6dulo solar 10KW

Tabla 3

Diseiiar un circuito combinacional que

controle el suministro de energfa de las zonas

de trabajo de acuerdo a las capacidades de

las fuentes de alimentaci6n.

ZONA DE TRABAJO EaUIPO UTll1ZAOO POTENCIA CONSUMIOA

Z1 Administrac:i6n 5 PC's en red

5 terminales

Main frame

Impresora de main frame

2 impresoras de PC

5 PC's lndependientes

Z2 U.uano. ir>ternOll 20 terminales

Z3 UMJarioa inferno. y externoa. Red de PC's

1 lrnoresora de PC

Z4 U.uano. extamoa 40 PC's

1 lrnpresora de PC

Z5 Directiv08 ya_ores 40 PC's

3 lmpresoras de PC

Tabla

Diseno 16gico

2

PRACTICA 2 5

'-_



propuesta 2

En una empresa se requiere instalar un

conjunto de chapas electr6nicas, las cuales

dividen a 5 areas diferentes. Oichas areas

son SA, S8, SC, SO, SE.

La forma en que se pueden abrir dichas

chapas es par media de tarjetas perioradas

{can 4 perioraciones) para que dicho con-

junto de chapas funcione en forma correcta

se han formado 5 categorfas del personal

existente, los cuales son DIRECTIVOS,

TECNICOS, OBREROS, SECRETARJAS,

MANUALES.

•

CATEGORIA AREA RESTRtNGIDA

DIRECTIVOS NtNGUNA

TECNICOS SA.SO,SE

OBREROS SA,SD, S8

SECRETARIAS SA.SC

MANUALES SA,SB,SC,SDI

Tabla 4

A cada categorfa se Ie ha asignado un

c6dtgo determinado en la tarjeta que posee,

par medio del cual tendran acceso a las areas

que no esten restringidas para cada cate-

gorla.

Circuitos combinacionales

Dichas areas son asignadas en fa tabla 4.

EI conjunto de chapas esta constituido de tal

forma que una perforaci6n en latarjeta indica

un uno 16gico (1).

Sa pide que el c6digo para cada categorfa

debe de set disefiado de tal forma Que

alguna de las categorfas Que cuentan con

areas restringidas no puedan arreglar sus

tarjetas para Que estas tengan acceso para

las areas a las Quese les ha restringido.

Imaglnese que soy el duefio de la empresa

y como ingeniero que es usted diseiie el

circuito 16gicoque active a dicho conjunto de

chapas en base a 10siguiente:

Asigne un c6digo diferente para cada tar-

jeta sequn la cateqorla tomando en cuenta las

condiciones anteriores.

Ltsta de componentes

COMPUERTAS NAND.

LED'S (01000 EMISOR DE LUZ)

RESISTENCIAS 330 OHMS A 1/2 W

MICROSWITCH

Los necesarios para el diseno.

Disefio t6gicQ PAACTICA 2 6



PRACTICA 3

CIRCUITOS COMBINACIONALES

M=S.I.

Qbjetivo

Que el alumna se familiarice en el

diserio de funciones 16gicas, utilizando el

Multiplexor. Adernas observe el uso del de-

multiplexor, el decodificador y la pantalla de

7 segmentos.

Desarrollo

TRABAJO DE CASA

1.- LQue es un multiplexor ? Explique

su funcionamiento detalladamente.

2.- Resuelva la siguiente funci6n can un

MUX de 8:1 :

Diseiio 16gico

F(A , B, C, OJ

12, 13).m {a, " 4, 7, 8, 9, 11,

Considerando las lineas de selecci6n

siguientes:

a) ABC b)ACO c) BCD

3.- Investigue y describa el rnetodo de

partici6n de rnapas utilizado en el diserio

can MUX. Resuelva la funci6n anterior par

medio de este metoda; cuando las lineas de

selecci6n son:

alAB bl ABC c) ACO.

4.- Investigue el usa y confiquiacion del

C.1. 74151, asl como su tabla de verdad.

5.- LCu~1 es fa funci6n del Demux ?

7



6.· Investigue el uso V configuraci6n

del C.1. 74138, proporcione su tabla de

verdad V diga bajo Que condiciones tra-

baja como demultiplexor V bajo cualas 10

hace como decodificador.

7.- Explique :

a) lQue es un c6digo?

b) lC6mo funciona un decodificador

digital?

c) lC6mo funciona un codificador digital?

8.- Investigue el uso del C.1. 7447, pro-

porcione su tabla de verdad V defina sus

tsrminos principales.

•

9.- lQue significan los terrninos anode V

catodo comun? cuando estamos hablando

de una pantalla de 7 segmentos .

10.- Investigue V dibuje la configuraci6n

interna de una pantalla (Til) doble de anode

cornun que va a usar en su practice.

11 .-lQue es la transmisi6n en serie y que

es la transrnision en paralelo?

TRABAJO DE LABORATORIO.

1.- Arme el circuito diseriado para el punto

2a) del trabajo de casa.

2.- Haga una tabla de verdad de 4 variables

V compruebe que el disefio funciona ade-

cuadamente.

x

5.:IIIdas

SALIDA ENTRADA

M U X

74151

Entradas

DIRECCIONES

FIGURA 3.1

Circuitos combinacionales M.S.I.

3.- Implemente el circuito 74138 en su

modalidad de demultiplexor, sequn 10 inves-

tigado en el traba]o de casa.

4.- Conecte las Hneas de sefecci6n, del

demultiplexor (C.1. 74138). en paralelo con

las del multiplexor (C.1. 74151) y conecte

la salida de este en la entrada del demulti-

plexor.

5.- Compruebe Que fa salida X tenga la

misma informaci6n que la entrada X del

multiplexor (FIGURA 3.1). A esto se Ie

canace como transrnision en serie.

6.- Realice los siguientes puntos :

a) Utilizando el multrmetro como ohmetro

encuentre las terminales comunes en la pan-

talla (TIL).

TIL

ANODO

COMUNII I

5V

L'UH'TA DII:

PRUI'BA

FIGURA 3.2

b) Utilizando una fuente de 5 V y una

resistencia en serie (330 ohms), identifique

si se trata realmente de una pantalla de anode

cornun. (FIGURA 3.2).

x

FIGURA 3.3

-I I I I--I I I J

TL

7.- Conecte el C.1. 7447 con la pantalla

de anode cornun (TIL), segun 10 investigado

en el trabajo de casa. Conecte las entradas

del 7447 a un microswitch, el cual nos

servira para dar las combinaciones mas rapi-

damente jFIGURA 3.3).

Diseno 16gico PRACTICA 3 8



8. - Observe 1 0 que ocurre en la pantalla alir variando las entradas desde la combinaci6n

o hasta la 15.

9.- Alambre el circuito mostrado en laFIGURA 3.4

7490

FIGURA. 3.4

•

10.- Aplique en el reloj A una serial cua-

drada de 5 Vpp eon una frecuencia de 2 Hz.

Genere esta sefial con un C.1. 555, alam-

brando en modo astable con ciclo de trabajo

aI50%.

NOTA: Este circuito se considerere par el

momento una caja negra, por to que no es

necesario investigar mas de e f.

11.- Conecte en cada salida !A, B, C y DJ

del circuito un LED con su respectiva re-

Circuitos combinacionafes M.S.I.

sistencia y observe la secuencia de

eneendido y apagado de los LED's.

12.- Alambre el circuito de la FIGURA 3.5

y observe la seeuencia gensrada en las pan-tallas de 7 segmentos.

13.- Comente todas sus dudas y obser-

vaciones can su instructor y reporteJas.

lista de componentes

C.1. 74151 (mux 8:1)

1 C.1. 74138 !DECO/DEMUX)

2 C.I. 7447 (DECO BCD A 7 segmentos)

2 C.1. 7490

1 C.1. 7408 (AND)

MICROSWITCH

1 TIL DOBLE DE ANODO COMUN

4 LED'S (01000 EMISOR DE LUZ)

4 RESISTENCIAS DE 330 OHMS 1/2 W

RE!..OJ

!H~~2 ,1~ ~ 7I~~2

,

, W-r-

RRRR 8AA

RRRR SA89'210

74!..58099"'111

S90 ( ( ( C C C ( (2121 212l»)~)QQQQ ~)))QQQO

DCSA DCSA

1

~~ i~!e ~3 1

v ! cI J J .

1P v ! cl J

til!..R884:<e1 f-~ ~ 84 ," 1,T ~ ; ;

I/R

FIGURA 3.5R

74L54

s74L547

~,"'EOCSA <;;:,I:OCSA

Vb~ J:~~ r H ~1 8~ l~~.

I I I I

I I I I

74L

Disefio logieo PRACTICA 3

7

9



PRACTICA 4

• CIRCUITOS ARITMETICOS

Objetivo

Que el alumna partrcrpe en la investi-

gaci6n y el disefio de circuitos aritrneti-

cos,mediante circuitos J6gicos SSJ/MSI

Desarrollo

TRABAJO CASA

1.- Dissfie utilizando compuertas OR-Exc :

a) Un surnador de 4 bits.

bl Un restador de 4 bits.

2.- ExpJique brevemente:

a) lQue son los nurneros signados 7

Diserio 16gico

b) lC6mo se representan los numeros sig-

nados negativos y positivos 7.

c) ReaHce una tabla de los ruirneros bi-narios negativos y positives de 0 al 15

d) lC6mo se obtiene el complemento a

uno de un nurnero binario 7

e) lC6mo se obtiene eJ camplemento a

dos de un nurnero binaria 7

3.- Explique en forma clara y breve el

rnetodo de RESTAR-SUMANDO ap\icando:

aJ Complementa a uno.

b) Complemema ados.

Utilizando ambos rnetodos resuelva:

a) 114 - 56 = 7,255 - 45=7

b145-123 = 7, 25-111=7

10



4.- Proporcione las siguientes carac-

terlsticas del C.L 7483:

a) Finalidad del circuito (operaci6n)

b) Caracterlsticas electricas

c) Tabla de verdad y significado

d) lCu~1 es la funci6n del acarreo de salida

y del acarreo de entrada?

5.- Analice y explique el funcionamiento

del circuito de la FIGURA 4.3

a) lCual es la funci6n del bit de signa tantoa la entrada como a la salida?

b) lCual es la funci6n de la compuertas

OR-Excrusiva de entrada y salida?

•

c) LPorQue se retroalimenta el acarreo de

salida (Cout) can el acarreo de entrada (Cin)

per media de la compuerta AND?

Circuitos aritrneticos

A3 A2 Al AO

X 82 B1 BO

(BOA3) (BOA2) (BOA1HBOAO)

{Bl A3)(81 A2)(Bl A 1)(81 AO)

(B2A3)(B2A2)(B2A 1)(B2AO)

--------- . . .~~---.~- ...-- ..._--._

C6 C5 C4 C23 C1 c o

NOTA: Utilice dos sumadores para/elos de

4 bits. Rea/ice los productos parciales con

cornpuertes AND

TRABAJO DE LABORATORIO

1.- Arme el circuito disenado en el

punto 1a) de su trabajo de casa. Agregue a

la salida el decodificador 7447 y la pantalla(TIL) de tal forma, que en la pantalla se

DECO

7447

SUMADOR 0

RESTADOR

OR -EXCLUSNAS

FIGURA 4.1

d) lCual es el maximo valor positivo y

negativo que acepta el circuito ?

e) Dibuje un diagrama de bloques de la

secuencia que sigue el circuito para obtener

un resultado.

6.- Disefie un circuito multiplicador binario

formado par los nurneros:

A= A3A2Al AO yB = 82 B1 BO

producto C = C6 C6 C4 C3 C2 ct CO

Oiselio J6gico

BAcarreo de saJida~

obtenga fa suma de los nurneros binariesintroducidos a su sumador (FIGURA 4.1).

Muestre a su instructor e! funcionamiento

correcto de su sumador.

2.- Arme el circuito disefiado en elpunto 1bl de su trabajo de casa. Agregue

a la salida el decodificador y la pantalla (TIL)de tal forma, que aparezca en la pantalla la

resta de los nomeros binarios introducidos a

su restador (FIGURA 4.1).

PRACTICA4 1 1



3.- Ayudandonos de la hojas de datos

proporcionadas por el fabricante para el

C.1. 7483 (consulte el manual). Arme el

esquema de la FIGURA 4.2 y muestre a su

instructor el funcionamiento corrscto del cir-

cuito.

SUMADOR

7483

FIG UR A 4.2

4.- Arme el circuito de la FIGURA 4.3,

acaple el decodificadar y el TIL para obser-

var los resultados.

•Vee

r~

83 B2

Cin

FIGURA 4.3

Diseno 16gico PRACT1CA4

Circuitos aritmeticos

5.- Arme el multiplicador binario disefiado

en el punta 6 de su trabaja de casa.

a J Utilice el sumador de 4 bits farm ada par

las OR-ExcJusivas yel sumador 7483

b) Agregue a su diseiio el decodificador y

eJTIL para verificar los resultados

Numero 8

NumeroA

B1 BO A3 A2 A1 AO

Sumador 7483

53 52 501

12




C.1. 7483 (SUMADOR)

C.L 7447 (DECO BCD A 7 segmentos)

TIL DE ANODO COMUN

MICROSWITCH

•

Diserio 16gico PRACTICA 4

Circuitos aritmeticos

RESISTENCIAS

LED'S (01000 EMJSOR DE LUZ)

C.1. 7400

C.1. 7486 (OR-EX)

13



•

PRACTICA 5

C O M P A R A D O R E S

O b j e t i v o

Que los alurnnos conozcan la meta-

dologfa de disefio de los comparadores

digitales y efactue la implementaci6n de

tales dispositivos por media de circuitos 551

y MSI

D e s a r r o l l o

TRABAJO DE CASA

1.- LEn que consiste un camparadar de

magnitud?

2.- Se tienen dos nurneros digitales de

dos bits, dissfie un circuito que compare

dichos nurneros, de tal manera que se

cumplan las siguientes condiciones:

Diseno 16gico

CONDICIONES 51 so

A>B 1 0

A<B 0 1

A=B 1 1

Realice este diserio can cornpuertas basi-

cas.

3.- Investigue el modo de usa de los

siguientes C.L: 7442 y 7485; propor-

cionando de cada uno:

aJFinalidad del circuito

bJ Su tabla de verdad

c) Significado de sus terminaJes principales

14



d) C6mo se implement a el C.1. 7442 como

un demultiplexor de 8: 1.use el manual TTL.

4.- Ahara disefie un circuito que compare

estes dos nurneros digitales,cumpliendo las

mismas condiciones del punta anterior. Utili-

zando e) C.I. 7442 y 16gica residual.

5.- Disefie un comparador para dos

nurneros de 8 bits utilizando dos C.I. 7485

util izando las mismas condiciones iniciales.

6.- Investigue como se conectan 2 C.1.

741 5 1 pa ra que funcio nen como un multi-

plexor de 16: 1 .

7.- )nvestigue como se pueden utilizar 2

C.I. 74138 como un decodificador de 4X 16.


•

1.- Implemente en el laboratorio los tres

circuitos disefiados en el trabajo de casa y

muestre su funcionamiento a su instructor.

Campara dores

2.- Implemente los circuitos investigados

en los puntos 6 y 7 del trabajo de casa.

Lista de materiales

C.1. 7442 (DECO 0-9)

C.1. 7485 (COMPARADOR DE 4 BITS)

C.I. 74151 (MULTIPLEXOR 8: 1)

C.L 74138 (DECO-DEMUX 3x8)

MICROSWITCH

RES1STENCIAS

LED's (DIODO EMISOR DE LUZ)

CQMPUERTAS BASICAS CALCULADAS

Diserio 16gico PAAcnCA 5 15



PRACTICA 6

,

ROM, PLA Y RAM

Objetivo

Que el alumno se familiariee con los

diferentes tipos de memorias V sus aplicacio-

nes en cireuitos digitales.

Desarrollo

TRABAJO DE CASA

1.- t: Que es una memoria ROM?

2.- l Cual es el funeionamiento de estamemoria 7

3.- Investigue las siguientes caracterlsti-

cas de la memoria ROM;

a) lCuales son las lineas de direeei6n V

cuales las de datos 7

Diserio 16gico

bl lC6mo especifieamos su tarnano 7

c) Meneiona los diferentes tipos de ROM,

asf corno sus rnetodos de grabaei6n

4. - lCuates son aIguna sap lieaeiones en

los sistemas digitales de esta memoria?

5.- LEn que easos se utiliza un arreglo

16gieo programable 7

6.- Disefia un circuito eombinacional utili-

zando una memoria ROM minima disereta

que eontenga la informacion neeesaria para

rnostrar una palabra de 4 letras en pantallas

de anode cornun.

NOTA: Se entieade por mfnima al diseiio

de memoria con salidas mtoimss. '

7.- Dise ne el probl ema anterior util i-

zando un Arreglo L6gieo Programable

16



8.' Diserie un circuito que sea capaz de

entregar en la salida el cuadrado de un

nurnero de dos bits. Utilice una ROM.

9.- Disefie el problema anterior con una

PLA.

10.- Defina que es una memoria RAM.

11.- Investigue las siguientes caracterfsti-

cas de las memorias RAM astatica y RAM

dinarnica:

a) lC6mo especificamos su tamario .,

b) lCuales son sus rnetodos de graba-cion .,

12. - lCuales son las di ferenc ias entre Ias

memorias RAM (estaticas/dinarnicasl y

ROM .,

•13.- Resuelva el problema del punta 6 can

una memoria RAM y muestre su disefio al

instructor. -

NOTA: Todos los diseiios debe ser

realizadas can memories discretes, es decir,

mostrer todos los fusibJes (abiertos a

cerrados)


1.- Implemente los disafios del punta 6 al

punto 9 de su trabajo de casa.

NOTA:Observe las preceuciones que debe

tenet para armar su ROM discrete Paraarmar

su PIA solo tome en cuente los fusibles cortocircuitedos de las AND (para eviter. asidemasiados C.I)

2.- Arme ef circuito de la FIGURA 6.1. y

grabe segun la tabla 1.

ISELECCIONr-----~___.___,i

FIGURA6.1

ROM , PLA Y RAM

OpenIci6n SE L LIE' ENTRADA SAUDA

Escritur.o 1 0 0 0

1 1 0 1 0

Lectur. 1 1 . Q

Tabla 1

3.- Arme una memoria RAM de 1x2

(FIGURA 6.2) 0 2xl (FIGURA 6.3). Para

lograr esto acople su celda con la de otra

brigada y muestresela a su instructor.

FIGURAB.2

ENTRADA ENTRADA

1

L1 F lJE"

SEL SEL

Slit. ITSALIDA SAUDA.

ENTRADAENTRADA

lSALIOA.

--....---jENTRADA.FfGURAB.3


C.I. 7402 (NOR)

C.!. 7411 (AND DE TRES ENTRADASI

C.1. 7404 (INVERSORES)

RESISTENCJAS

LED'S (01000 EMISOR DE LUZI

COMPUERTAS BASICAS

Disefio 16gico PRACT1CA 6 17



PRACTICA 7

,

MUL TIVIBRADORES ( Flip - Flop)

Objetivo

Familiarizar al alumna can el fun-

cionamiento basico de los elementos digitales

de memoria.

Desarrollo

TRABAJO DE CASA

,.-lQue es un multivibrador 7

2.- Describa en forma cualitativa elfuncionamiento de los siguientes multivi-

bradores:

a) Biestable

h) Monoestable

c) Astable

Diserio 16gico

3.-lPorque se dice que los muhivibradores

son elementos de memoria?

4.- Investigue el funcionamiento de los

siguientes flip -flop:

SR, D, JK, T y maestro - esclavo.

Avudandose de:

a) La configuraci6n basica (empleando

cornpuertas basicas).

b) Tablas de verdad (de cada flip flop)

5.- Investigue el modo de uso de los

siguientes circuitos integrados: 7470,7472,7473, 7474, 7475, 7476; proporcionando

su:

al Tabla de verdad

b) Significado de sus terminates princi-

pales.

18



c) Descripci6n breve del funcionamiento

de estos circuitos en fund6n de los estados

16gicos, transiciones aplicadas sobre las en-

tradas respectivas.

6.- Investigue V desarrolle los siguientes

incises:

a) L Que significa que un flip-flop trabaje

con el borde posit iva a negativo del pulse de

relo] 7

b) Investigue que se puede hacer, para que

un flip-flop que trabaja can el borde positive

puada trabajar can el borde negativo y

viceversa.

7.- L Cual es la dife renci a entre un elementa

de memoria tipo O-LATCH y un tipo 0

FLIp· FLOP 7

8.· Dihuje las formas de onda de los circui-

tos de la FIGURA 7.1 y de la FIGURA 7.2.

•

Multivibradores (flip - flop)

12.- Explique,L que es una tabla de irnpli-

cad6n y cual es su usa 7

13.- Disefis un circuito secuencial que

detecte Jasecuencia 1011010 y que mandeun pulso a fa salida Z si la secuencia es

correcra, Utilice cualquier tipo de flip-flop y

16gica residual.


1.- Arme los circuitos investigados en el

punta 4 del trabajo de casa, can compuertas

basicas,

2.' Arme los circuitos del punta a (FIGURA

7.1 y FIGURA 7.2) de su trabajo de casa,

compruebe que las sefiales obtenidas son

semejantes a las que usted dibujo, y diga de

que circuitos se trata.

3.- Implemente el circuito que disefio en

el punta 13 y expliquelo 8 su instructor .

FIGURA 7.1

FIGURA 7.2

9.- LQue es un circuito secuencial modo

pulso y cual es la diferencia con un circuito

secuencial modo reloj 7

10.- (Cual es la principal diferencia de un

circuito Mearly can un circuito Moore 7

1 1.- L Que entiende por un circuito incorn-

pletamente especificado 7


2 C.1. 7476 (FLIP FLOP JKJ

RESISTENCIAS

LED'S (DIODO EMISOR DE LUZ)

COMPUERTAS BASICAS

Disei'io 16gico PRACTICA 7 19



PRACTICA 8

• DISPOSITIVOS

DE ALMACENAMIENTO DE BITS

Qbjetivod)EPROM

e)EEPROM

Conocera el funcionamiento de las memo-

rias de acceso aleatoric (RAM) y de s610

lectura (ROM) sus rnetodos de grabaci6n y

!ectura. Y su aplicaci6n como elemento de un

circuito secusncial.

2.- Investigue los modes de operaci6n de

las memorias RAM y ROM en cuanto:

a) Lectura

b) Escritura (Grabaci6nl

Desarrollo3.- Investigue que precauciones se de-

ben tener en el manejo de las memorias:

TRABAJO DE CASA a) RAM estaticas

1 .- Describa las siguientes memeriasb) RAM dinarnicas

a)RAMc) EPROM

b)ROMd) EEPROM

c)PROM

Diseiio 16gico 20



4.- Investigue la configuraci6n interna de

los siguientes C.I.:

a) RAM (2114,6116)

b) ROM (2716,2732,2764)

OiTeecibn O..to

OOOH 5H

l11H FH

c------.

OABH DH

019H EH

114H 9H

3FFH FH

Tabla 1

5.-lnvestigue para los C.L: 74LS192 y

74LS193

a) Identificaci6n de terminales

b) Tabla de funcionamiento y significado

de sus terrninos

c) Configuraci6n para que funcione como

contador

-Ascendente

-Descendente

Direcci6n 0..10

OOOH 05H

l11H 4FH

OABH CDH

019H OEH

344H SOH

029H 11H

3FFH FFH

Tabla 2

Dispositivos de almacenamiento de bits

6.- LEn que consiste la segmentaci6n de

memoria?

7.-lnvestigue como se implementa un bus

bidirecc ianal

.---_-.-~

"".---r-- ...............

"'--"'__ __". .A1. _ _ _ - - - -> - - - - . . .

FIGURA 8.1

TRABAJO DE LAHORA TQRIQ

1. - Grabe en una memoria RAM estatica

de 1K X 4 (2114) alambrada como se mues-

tra en la FIGURA 8.1, los datos de la tabla 1.

y otros datos que Ie indicara su instruc-

tor.

NOTA: Para faeilitar la leetura v escritore

implemente un bus bidireecional para la me-

moria RAM (2114).

2.- ReaJice un arreglo de memoria RAM

estatica de 1K X 8 FIGURA 8.2 y grabe los

datos de la tabla 2.

FIGURA 8.2

NOTA: £1contador en las P!GURAS 8. 1 y

8.2 se utiliza para haeer Ie . -ture (barrido)

de la memoria mas repidsmente.

Disefio 16gico PRACTICA B 21



E~!rad~ d~

seJe(;~!(j{"J

de me mona

M~PJ ded l re - c c i o ne s .

00 0 ;-;))J ':1lClJ [{}OJ

3FFJl' 1~~111

J O e ; 0 0 O C O O (1)))

RAM,

7;oF 1'1 1111 1111

FIGURA8.J

3.- Con la avuda de un decodificador ( que

utilizaremos como un mecanisma de selec-

ci6n) disponga una memoria segmentada par

media de la memoria EPROM 2732 y dos 0

mas memorias RAM 21 14. De acuerdo al

mapa de memoria que Ie oroporclonara su

instructor.

Un ejemplo de un circuito con su respec-

tivo mapa de memoria (mapa de direcdones)

se observa en la FIGURA B.3. Con el multi-

plexor (MUXl elegimos si deseamos escribir

o leer en la RAM, implemente el bus de datos

de forma bidireccional (para el caso de las

RAM).

4. - Debara diseriar un dispositvo que des-

pliegue en 5 pantallas de anode cornun

palabras de 5 0menos letras (puede ser una

frase 0 un nurnero dado de palabras).

Recuerde su implementaci6n del punto 6

del trabajo de casa de la practice 6. Pero en

esta ocasion la memoria que utilizara sera un

circuito integrado (Memoria 2732( 1 C.I.) 0

2114 (2 C.I.)). Utilizara 2 relojes (utilice cir-

Disposltivos de alrnacenamiento de bits

cuito lineal LM555J, un dispositive de selee-

ei6n v un eontador (74161 0 7490) usted

debera elegil sus elementos y especificar en

su hoia de diseno porque utilize dichos me-

canisrnos, asi como anexar el diagrama de su

diseno.

Un diagrama a bloques del circuto se pre-

senta en la FIGURA 8.4'.

Llste de componentes

1 C.f. 2114 (MEMORIA RAM)

2 C.L 74lS193 (CONTAOOR BINARIO

ARRIBA/ABAJO)

1 C.1. 74lS244 (BUFFER)

RESISTENC1AS 330 OHM, 1/ 2 WATT

LED 5 (01000 EMISOR DE LUZl

Los circuitos que sus diserios requieran.

7

ElementoSelecci onadorde panta'la

FIGURA 8.4

Disefio 16gico PAACTICA 8 22



BIBLIOGRAFIA

Dlsenq_ con circuitos integrados TTLTexas Instrument Incorporated

Ed. C.E.C.S.A.

Circl!itos de Computadora

Saul Titterman

Ed. Mc. Graw Hill

Disefio digital

M. Morris Mano

Ed. Prentice Hall

Electr6nica General

(Dispositivos y sistemas digitales!

Antonio J. Gil Padilla

Ed. Mc. Graw HilI

Prineipios digitales

Tokheim

Ed. Mc. Graw Hill

Teorfa de conmutaci6n y disefio 16gico

Hill Peterson

Ed. Limusa

L6gica Digital y disefio de computadoras

M. Morris Mana

Ed. Prentice-Hall

Diserio 16gico 23



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Precticss A vanzadas de electronics

Pfeifer

Ed. Alfaomega

,.

Etectronics practica

Tomo 1Ed. Me. Graw Hill

Ele;_tr6'1ica digital inteqrsds

Herbert Taus y Donald ScNlling

Ed. Marcombo

Sistemas digitales y principios de etectronice

Tocci

Ed. Me. Graw Hill

Disefio 16gico 24

diseno logico

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