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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:
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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
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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
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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
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• .
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.
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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
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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
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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
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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
'-_
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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
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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 ?
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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
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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
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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
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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
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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
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Lista de componentes
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
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•
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
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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.
TRABAJO DE LABORATORIO
•
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
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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
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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)
TRABAJO DE LABORATORIO
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
Lista de componentes
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
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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
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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.
TRABAJO DE LABORATORIO
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
Lista de componentes
2 C.1. 7476 (FLIP FLOP JKJ
RESISTENCIAS
LED'S (DIODO EMISOR DE LUZ)
COMPUERTAS BASICAS
Disei'io 16gico PRACTICA 7 19
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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
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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
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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
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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
5/16/2018 Diseno Logico - slidepdf.com
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Bibliografia
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