Informe circuitos combinados(electronica digital)

INFORME DE LABORATORIO

CIRCUITOS COMBINACIONALES

ESCOBAR CALDERÓN JUAN PAULO

jescobarc1@est.ups.edu.ec

CHÓEZ GONZABAY DAVID OMAR

dchoezg@est.ups.edu.ec

LLANO CATOTA EDGAR ROBERTO

ellanoc@est.ups.edu.ec

RESUMEN: En la práctica que se desarrolló se procedió a la implementación de compuertas lógicas y de diferentes materiales que hacen posible el funcionamiento del circuito, comprendiendo los diferentes conceptos de los bloques funcionales combinacionales que se encuentran como circuitos integrados.

PALABRAS CLAVE: INTEGRADO, DIP SWITCH, CODIFICADORES, MULTIPLEXORES.

1. OBJETIVOS

Realizar el diseño y simulación de los circuitos combinacionales especificados en la práctica teniendo en cuenta lo aprendido en el aula.

1. Objetivos Específicos

• Realizar la tabla de  verdad del circuito a implementarse en el protoboard para verificar su funcionamiento.

• Hallar la ecuación lógica para poder saber el número de integrados que se utilizaran.

2. MARCOTEÓRICO

2.1 Codificadores

Los codificadores son los dispositivos encargados de la codificación. El concepto de codificación, tal y como se exploró en la sección de Códigos, está vinculado a la “traducción” de un código a otro. [1]

Los codificadores pueden implementarse a partir de la aplicación de diagramas de Karnaugh comparando las tablas de verdad. También existen codificadores integrados de diferentes características. [1]

Tienen dos tipos de entradas: de control y de datos. Las entradas de datos son las que componen el código a “traducir”. Las entradas de control por su parte pueden ser de selección, las cuales se emplean en la codificación, y de habilitación, que existen en muchos tipos de integrados, y se encargan de permitir o no el proceso de trabajo. [1]

[pic 2]

Fig. 1 Codificador

2.2 Decodificador

Un decodificador es un circuito integrado por el que se introduce un número y se activa una y sólo una de las salidas, permaneciendo el resto desactivadas. [1]

Las salidas de los decodificadores pueden ser activas a nivel alto o a nivel bajo. Así, tendremos dos tipos: los decodificadores con salidas activas a nivel alto y los decodificadores con salidas activas a nivel bajo. [1]

Todos los que hemos visto hasta ahora son decodificadores activos a nivel alto, lo que quiere decir que si una salida está activa por ella sale un ’1’, y si está desactivada un ’0’. [1]

[pic 3]

Fig. 2 Decodificador de 2 a 4

2.3 Multiplexores

Los multiplexores son circuitos combinacionales con varias entradas y una salida de datos, y están dotados de entradas de control capaces de seleccionar una, y sólo una, de las entradas de datos para permitir su transmisión desde la entrada seleccionada a la salida que es única. [2]

La entrada seleccionada viene determinada por la combinación de ceros (0) y unos (1) lógicos en las entradas de control. La cantidad que necesitaremos será igual a la potencia de 2 que resulte de analizar el número de entradas. Así, por ejemplo, a un multiplexor de 8 entradas le corresponderán 3 de control. [2]

Podemos decir que la función de un multiplexor consiste en seleccionar una de entre un número de líneas de entrada y transmitir el dato de un canal de información único. Por lo tanto, es equivalente a un conmutador de varias entradas y una salida. [2]

[pic 4]

Fig. 3 Multiplexor

2.4 Demultiplexores

En electrónica digital, un demultiplexor es un circuito combinacional que tiene una entrada de información de datos d y n entradas de control que sirven para seleccionar una de las 2n salidas, por la que ha de salir el dato que presente en la entrada.[1]

 Esto se consigue aplicando a las entradas de control la combinación binaria correspondiente a la salida que se desea seleccionar. [1]

 Por ejemplo, si queremos que la información que tenemos en la entrada d, salga por la salida S4, en la entrada de control se ha de poner, de acuerdo con el peso de la misma, el valor 100, que es el 4 en binario.[1]

[pic 5]

Fig. 4 Esquema de un demultiplexor

2.5 Detectores-Generadores de paridad

Los circuitos electrónicos digitales se basan en la transmisión y el procesamiento de información, lo que hace necesario verificar que la información recibida es igual a la emitida; no suelen producirse errores, por lo que cuando ocurren en la mayoría de los casos el error en la transmisión se produce en un único bit. [2]

El método más sencillo y eficaz de comprobación de la transmisión de datos consiste en añadir a la información transmitida un bit más, con la misión de que el número de 1 transmitidos en total sea par (paridad par), o impar (paridad impar). [2]

Los generadores de paridad par son aquellos circuitos que generan un 0 cuando el número de 1 en la entrada es par y un 1 cuando es impar, en el caso de dos bit. [2]

[pic 6]

Fig. 5 Esquema de generador de paridad

2.6 Sistemas combinacionales programables

las funciones lógicas programables con puertas lógicas NAND y NOR interconectadas dan lugar a circuitos digitales combinacionales que reciben el nombre de cableados (wired) porque para cambiar la función que realizan es necesario modificar las conexiones entre las puertas lógicas que los constituyen e incluso, a veces cambiar el número de las mismas. Los sistemas combinacionales programables que se definen como aquellos sistemas combinacionales cuya tabla de verdad se puede cambiar sin necesidad de modificar el cableado entre los elementos que los constituyen. [1]

El progreso de las técnicas  de integración ha permitido la implementación, en la escala de integración media (MSI) y gran escala de integración (LSI), de sistemas combinacionales programables de elevado número de variables de entrada y de salida. [1]

La programación consiste en la supresión de determinadas conexiones realizadas mediante un diodo o un transistor, inicialmente se utilizaron diodos y la programación consistía en hacer pasar a través de ellos corriente, superior a la de funcionamiento normal que los fundía, el desarrollo de los transistores MOS ha hecho que se realicen sistemas combinacionales programables cuyas conexiones están constituidas por MOS de puerta flotante que se hacen conducir o no mediante la aplicación de una tensión superior a la del funcionamiento normal. [1]

3.  MATERIALES Y EQUIPO

• 3 Integrados 74LS00
• Resistencias de 1k
• Resistencias de 330
• DIP-SWITCH
• DISPLAY ánodo común
• Fuente de voltaje

4. DESARROLLO Y PROCEDIMIENTO

El diseño se realizó basándonos en compuertas NAND de 2 entradas bajo las condiciones de funcionamiento, Mediante dos bombas (m1 y m2) se controla el nivel de un depósito. El depósito tiene 2 boyas (b1 y b2). Cuando el nivel está por debajo de la boya el contacto correspondiente está abierto. Las bombas sacan agua de dos pozos. Si no hay agua en el pozo la bomba no funciona. Para controlar esto, cada pozo lleva un sensor (n1 y n2).

[pic 7]Fig. 6  Bombeo de agua

Su conexión se hace a través de 3 compuertas NAND se explica a continuación su conexión:

Paso 1: Colocar los tres integrados de compuertas NAND de 2 entradas en el Protoboard.

Paso 2: Conectar el dip-switch a VCC de 5V y posicionar 4 resistencias de 1KΩ directo tierra para poder comprobar el estado lógico del circuito.

Paso 3: Control de la bomba (m1) se procede usar un integrado de compuertas NAND se unen el pin 1-2  va al dip-switch de la salida primera compuerta va del 3-4 de la segunda compuerta del pin 5 va tercera entrada del dip-switch y unimos el pin 6  al pin 9-10 de la salida de la tercera compuerta colocamos una resistencia de 330Ω y ubicamos un diodo LED mandar directo a tierra para simule el encendido/apagado de la bomba (m1) .

Paso 4: Control de la bomba (m2)  de la cuarta compuerta del primer integrado  unimos pin 12-13 y enlazar tercera entrada del dip-switch del pin 11 unimos al segundo integrado que va al pin 2 y enlazar el pin 1 del segundo integrado con  el pin 4 del primer integrado de la salida de la primera compuerta del segundo integrado pin 3 unir al pin 4-5  y de su salida el  pin 6 conectar al pin 9 de la tercera compuerta del pin 10 conectar a la cuarta entrada del dip-switch del pin 8 enlazar al pin 12 de la cuarta compuerta y a su salida pin 11 colocar una resistencia de 330Ω y ubicamos un diodo LED mandar a tierra para simule el encendido/apagado de la bomba (m2).

Paso 5: Usar el tercer integrado que va enlazado pin 1-2 unir  a la segunda entrada del dip-switch del pin 3 unir al pin 5 y de la otra entrada de la segunda compuerta del tercer integrado unir al pin 1 del segundo integrado, del pin 6 empalmar al pin 9-10 de la salida de la tercera compuerta pin 8 conectar a la cuarta compuerta pin 12 y del pin 13 mandar a la cuarta entrada del dip-switch y por ultimo unir el pin 11 del tercer integrado con el pin 13 del segundo integrado.

Paso 6: Conectar sus respectivos VCC de 5V y GND (tierra)  de cada integrado 74LS00.

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