6to Laboratorio

LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALES

CIRCUITOS CONTADORES CON FLIP FLOPS

Objetivos.

-Se aprenderá como es que funcionan los circuitos flip flops.

-En este laboratorio se lograra implementar Circuitos contadores gracias a Flip Flops.

-Utilizaremos un simulador para identificar el funcionamiento de los mismos.

Marco teórico.

LATCHES:

El Latch (cerrojo) es un dispositivo de almacenamiento temporal de dos estados (biestable).

Almacenan información en forma asíncrona

Con Latches se pueden hacer directamente circuitos secuenciales o se pueden usar para crear Flip-Flop.

LATCH SR (SET-RESET)

Elemento de memoria mas sencillo

Es un biestable con un estado SET y otro de RESET(puesta a 1 y a 0)

LATCH NAND

LATCH NOR

FLIP-FLOPS

Dispositivos síncronos (cambia de estado únicamente en un instante

especifico de una entrada de disparo denominado reloj)

Los cambios de salida se producen sincronizadamente con el reloj

Los Flip-flops son sensitivos a la transición del pulso de reloj más que a la

duración.

Los circuitos secuenciales básicos que funcionan también como unidades de memoria elementales se denominan multivibradores biestables (por tener dos estados estables –alto y bajo-), también conocidos como Flip- Flops.

Son capaces de memorizar un bit de información.

Existen varios tipos de Flip-flops y variaciones de estos que permiten realizar funciones específicas, dependiendo de la aplicación.

FLIP FLOP JK 

Tareas encomendadas en el Laboratorio:

Se desea hacer la tabla de verdad del siguiente circuito:

R	S	Q
0 0 1 1	0 1 0 1	Memoriza Q anterior 1 0 Indefinido

Simulaciones deseadas:

Contador binario con flip- flops:

Simulaciones:

Latch nand:

Latch nor:

Contador Binario:

Contador con decodificador y display:

Para la implementación se utilizaran las compuertas lógicas:

Observaciones:

-Para evitar incovenientes se tubo que revisar la continuidad de cada cablesillo.

-El display que se disponia en el laboratorio estaba defectuoso.

Conclusiones:

-Se aprendió como es que funcionan los circuitos Flip Flops mediante la simulación y la implementación.

-Se concluye que los circuitos Flips Flops estan hechos a base de circuitos Latch.

-Se concluye que los circuitos Flips Flops pueden mantener unn estado anterior.

-Se concluye que para que el contador este en reversa se tiene que negar en lugares correctos.

Foto Grupal 

5to Laboratorio

LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALES

CIRCUITOS SUMADORES Y DECODIFICADORES

Objetivos:

-Comprender la lógica de aritmética binaria experimentalmente.

-Implementar el circuito lógico de aritmética binaria.

-Comprender e implementar los circuitos decodificadores y los display de 7 segmentos.

-Comprender el funcionamiento experimental en un simulador.

Marco Teorico:

Sumadores.

Un sumador es un circuito que realiza la suma de dos palabras binarias. Es distinta de la operación OR, con la que no nos debemos confundir. La operación suma de números binarios tiene la misma mecánica que la de números decimales.

Por lo que en la suma de números binarios con dos o más bits, puede ocurrir el mismo caso que podemos encontrar en la suma de números decimales con varias cifras: cuando al sumar los dos primeros dígitos se obtiene una cantidad mayor de 9, se da como resultado el dígito de menor peso y “me llevo" el anterior a la siguiente columna, para sumarlo allí.

En la suma binaria de los dígitos 1 + 1, el resultado es 0 y me llevo 1, que debo sumar en la columna siguiente y pudiéndose escribir 10, solamente cuando sea la última columna a sumar. A este bit más significativo de la operación de sumar, se le conoce en inglés como carry (acarreo), equivalente al “me llevo una” de la suma decimal.

Semisumador. Es un dispositivo capaz de sumar dos bits y dar como resultado la suma de ambos y el acarreo. La tabla de verdad correspondiente a esta operación sería:

Entradas		Salidas
A	B	C	S
0	0	0	0
0	1	0	1
1	0	0	1
1	1	1	0

DECODIFICADOR

Es un elemento digital que funciona a base de estados lógicos, con los cuales indica una salida determinada basándose en un dato de entrada característico, su función operacional se basa en la introducción a sus entradas de un número en código binario correspondiente a su equivalente en decimal para mostrar en los siete pines de salida establecidos para el integrado, una serie de estados lógicos que están diseñados para conectarse a un elemento alfanumérico en el que se visualizará el número introducido en las entradas del decodificador. El elemento alfanumérico que se conecta a las siete salidas del decodificador también está diseñado para trabajar con estados lógicos, es un dispositivo elaborado con un arreglos de LED de tal manera que muestre los números decimales desde el cero hasta el nueve dependiendo del dato recibido desde el decodificador, a este elemento se le conoce con el nombre de display ó dispositivo alfanumérico de 7 segmentos.

El decodificador está formado internamente por compuertas lógicas y sus conexiones internas son un sistema predefinido por el diseñador para que su función operacional sea un acople perfecto y efectivo con el display, observe como se  muestran a continuación en las especificaciones del fabricante. 

TAREAS GUIADAS EN EL LABORATORIO:

Suma de Números Binarios:

SUMADOR COMPLETO DE 4 BITS:

Completamos la tabla:

Acarreo Entrada	Sumando A	Sumando B	Acarreo Salida	Sumatoria  ∑
0	0001	0010	0	0011
0	0010	0011	0	0101
0	0011	0100	0	0111
1	0100	0101	0	1010
1	0101	0111	0	1101
1	0111	1000	1	0000
1	1000	1001	1	0010

Decodificador de 7 segmentos:

Tabla de verdad para el decodificador de 7 segmentos:

Diagrama Lógico del decodificador 7448:

Simulación del circuito mostrado:

Preguntas Propuestas:

• ¿Qué sucede si la SUMATORIA es superior a 9?, ¿qué número se muestra en el DISPLAY y por qué?

Se nota que el display da la simulación da unos valores que no se entienden mientras el display de el circuito implementado da valores de A hasta la F que vendrían a ser desde el 10 hasta el 15.

• En el CI 7448, ¿para qué se utilizan los pines BI/RBO, RBI y LT?

-RBI: Ondulación de entrada de borrado.

-BI: Entrada en Blanco.

-LT: Entrada de prueva de lampara.

• En el bloque del entrenador denominado HEX 7 SEGMENT DISPLAY, ¿para qué sirven las entradas LE, RBI y la salida RBO?

RBI:

Cuando es cierta, nivel bajo Y A, B, C, D, son falsos, nivel bajo, se harán falsas las salidas desde la “a” hasta la “g”.

Esto se utiliza para apagar los ceros a la izquierda en sistemas de más de una cifra.

BI:

Se utiliza para apagar los ceros a la izquierda en sistemas con más de un Display.

LT:

Cuando es cierta, nivel bajo, Cambia a nivel bajo todas las salidas desde la “a” hasta la “g” con lo que todos los segmentos del Display encenderán.

Observaciones:

-Algunos de los cables estaban defectuosos.

-Algunas de las compuertas lógicas estaban en mal estado.

-El display utilizado estaba malogrado.

-Es importante conocer la alimentación de algunas compuertas para su correcto funcionamiento.

Conclusiones:

-Se logró reconocer satisfactoriamente como es que funcionan los sumadores logicos

  tanto en la simulación como en la implementación.

-Se logró implementar los circuitos requeridos en el laboratorio.

-Se pudo comprender cual es el funcionamiento de los decodificadores gracias a las tablas de verdad,

  la simulación y la implementación delos circuitos.

-Gracias a este laboratorio se logró comprender como es que funcionan muchos aparatos en la vida cotidiana así como relojes, calculadoras, etc.

Foto Grupal:

4to Laboratorio

LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALES

LABORATORIO N°4

PROYECTO DE AUTOMATIZACIÓN Y/O SEGURIDAD

Objetivos:

-Aplicar las herramientas aprendidas anteriormente para dar solución a problemas cotidianos en la vida real.

-Implementar un circuito de automatización para ayudar en la vida cotidiana.

Planteamiento del Problema a solucionar:

Problema con el césped en los hogares.

Debido a la falta de tiempo de muchas personas ya sea por ámbito laboral o familiar muchas personas descuidan el área verde de sus hogares, ya sea que el césped esta crecido o por que se seca por falta de riego.

El césped en los hogares tiene un rango de importancia a nivel de lo ambiental asi mismo en el ámbito estético de las casas.

Para ello:

Se desea realizar el control automático de un jardín de una casa usando diferentes tipos de sensores y actuadores:

Y tomando en cuenta las siguientes restricciones:

-Cuando el sensor de proximidad detecte la cercanía del pasto, la cortadora de césped se encenderá.

-Cuando el sensor de humedad detecte la tierra seca, se activará el aspersor.

-Cuando sea de día no puede activarse el aspersor.

-Cuando el aspersor este encendido no puede activarse la podadora.

Proximidad: 1/0

Tierra seca: 0;          Tierra húmeda: 1

Día: 0;                      Noche: 1

Bosquejo del proyecto:

Tabla de verdad:

A	B	C	S1	S2
0	0	0	0	0
0	0	1	0	1
0	1	0	0	0
0	1	1	0	0
1	0	0	1	0
1	0	1	0	1
1	1	0	1	0
1	1	1	1	0

Ahora hacemos la simulación correspondiente en Proteus 8:

Como veremos a continuación todas las salidas coinciden con la tabla de verdad: