Gui a laboratorio sistemas digitales i

GUÍA DE LABORATORIO SISTEMAS DIGITALES

Ing. Marian Rodríguez UNEFA - GUACARA

LABORATORIO SISTEMAS DIGITALES

GUÍA DE LABORATORIO SISTEMAS DIGITALES

______________________________ Coordinador de Ingeniería Lic. César Durán

______________________________ Docente Sistemas Digitales Ing. Marian Rodríguez

UNEFA - GUACARA

Ing. Marian Rodríguez

LABORATORIO SISTEMAS DIGITALES

Ing. Marian Rodríguez

ÍNDICE Pag. 1) Práctica N°1: Compuerta Lógica Exor…………………………………………………………………………………………………3 2) Práctica N°2: Implementar Funciones Booleanas Usando Compuertas SSI……………………………………….4 3) Práctica N°3: Sumador BCD………………………………………………………………………………………………………………..5 4) Práctica N°4: Sumador/Restador Ca1………………………………………………………………………………………………..6 5) Práctica N°5: Manejador de Display…………………………………………………………………………………………………..7 6) Práctica N°6: Contador de Década Asíncrono……………………………………………………………………………………8 7) Práctica N°7: Contador Síncrono Ascendente/Descendente…………………………………………………………….9

LABORATORIO SISTEMAS DIGITALES PRÁCTICA N° 1 COMPUERTA LÓGICA EXOR PRE – LABORATORIO a) Dibuje la construcción de las compuertas lógicas en el circuito integrado 7486. b) Identifique todos sus terminales. c) Dibuje el circuito con compuertas básicas (AND, NOT, OR) para obtener la función lógica EXOR. MATERIALES a) 1 diodo emisor de luz. b) 1 fuente 5Vcc. c) 1 CI 7486. d) 1 CI 7404. e) 1 Protoboard. f) 1 Resistencia de 330 Ω. g) Cables de conexión. h) Herramientas de electricista.

LABORATORIO a) Arme el circuito de la figura 1. Utilice la compuerta N° 1 del CI para la práctica. Polarice +5V el terminal 14 del CI y GND al terminal 7.

b) Según los valores lógicos de la tabla 1, coloque los niveles altos y bajos para completar la tabla de la verdad. LED encendido = 1L y LED apagado = 0L. c) Utilizando el CI 7486 y una 7404, construya una compuerta lógica Nexor. d) Verifique el funcionamiento. Escriba el resultado en la tabla 2.

RESULTADOS Y ANÁLISIS a) Tabla 1. Tabla de la verdad para una compuerta lógica Exor de dos entradas.

b) Tabla 2. Tabla de la verdad para una compuerta Nexor de dos entradas.

POST - LABORATORIO a) La ecuación lógica que describe la operación lógica Exor es: _______________ b) En la operación lógica Exor, la salida es alta si una entrada es: _____________ c) La operación Exor genera resultado de 0 si todas las variables de entrada son: ___________ CONCLUSIONES

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LABORATORIO SISTEMAS DIGITALES PRÁCTICA N° 2 IMPLEMENTAR FUNCIONES BOOLEANAS USANDO COMPUERTAS SSI

PRE – LABORATORIO a) Consulte en un Manual de TTL los integrados de compuertas NOT, AND, OR y NAND de 2 entradas. Verifique la ubicación de los terminales de entrada y salida, y los de VCC y GND de cada uno de ellos. b) Defina una función Y1 (s1,s2,s3) que cumplan con las condiciones de la siguiente aplicación: “Control de nivel y temperatura del tanque de un calentador”: 

Se tiene la función Y1, la solenoide que controla la válvula de llenado del tanque, S1= sensor de nivel alto, S2= sensor de nivel bajo, y S3= sensor de temperatura, Y1 suministrara agua al tanque para disminuir la temperatura si esta excede el valor fijado, siempre y cuando el tanque no esté lleno.

Determine la SOP y POS simplificada.

Utilice su simulador de preferencia para dibujar, simular e imprimir el plano lógico de la función obtenida: La SOP simplificada implementada con compuertas NOT, AND y OR. La POS simplificada implementada con compuertas NOT, OR y AND.

MATERIALES a) Diodos emisor de luz. b) 1 fuente 5Vcc. c) Compuertas AND, OR, NOT. d) 1 Protoboard. e) Cables de conexión. f) Herramientas de electricista.

LABORATORIO a) Diseñe una aplicación (explicando entradas, salidas y funcionamiento detallado) que tenga 4 variables de entrada F(a,b,c,d), y 4 variables de salida Y(A,B,C,D), obtenga la expresión de la suma de productos (SOP) de la función simplificada, simular haciendo uso de su simulador de preferencia y obtenga el plano del circuito lógico que permita implementarla. b) Con los planos eléctricos a la mano, construya y verifique la operación del circuitos diseñado. Utilice miniswitches para las entradas y diodos emisores de luz (LEDs) para las salidas. Presentar la tabla de la verdad del circuito.

CONCLUSIONES

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LABORATORIO SISTEMAS DIGITALES PRÁCTICA N° 3 SUMADOR BCD PRE – LABORATORIO a) Consulte en un Manual de TTL los integrados 74LS83A y el 74LS283. Revisar la ubicación de los terminales de entrada y salida Identifique todos sus terminales. b) Diseñar y describir un sumador BCD para dos números A y B de 4 bits cada uno. c) Implementar el circuito diseñado, donde ambos números deben introducirse con miniswitches y los resultados deben ser mostrados a través de LEDs. (Utilice el simulador de su preferencia para Dibujar, Simular e Imprimir el plano lógico de su diseño).

Tabla de la Verdad

Diagrama de Pines

MATERIALES a) Compuertas AND, OR. b) Diodos emisor de luz. c) 1 fuente 5Vcc. d) 1 CI 7483 ó 74283. e) Miniswitches. f) 1 Protoboard. g) Cables de conexión. h) Herramientas de electricista.

LABORATORIO a) Con los planos eléctricos a la mano, construya y verifique la operación del circuito.

CONCLUSIONES

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LABORATORIO SISTEMAS DIGITALES PRÁCTICA N° 4 SUMADOR/RESTADOR Ca1 PRE – LABORATORIO a) Consulte en un Manual de TTL los integrados 74LS83A y el 74LS283. Revisar la ubicación de los terminales de entrada y salida Identifique todos sus terminales. (Se encuentra en la práctica anterior) b) Diseñar y describir un sumador/restador Ca1 para dos números A y B de 4 bits cada uno. c) Implementar el circuito diseñado, donde ambos números deben introducirse con miniswitches y los resultados deben ser mostrados a través de LEDs. Si el resultado es negativo, debe encender un LED para indicar el signo.

(Utilice el simulador de su preferencia para Dibujar, Simular e Imprimir el plano lógico de su diseño).

Tabla de la Verdad Complemento a 1: El complemento a 1 de un bit es la diferencia de 1 y el bit, donde el complemento a 1 del bit 0 es 1 y viceversa. Este se obtiene por simple inspección cambiando todos los 0´s por 1´s y viceversa. Ej: El complemento a 1 de 10 es 01.

RESTA BINARIA UTILIZANDO CA1 Minuendo > Sustraendo

Minuendo < Sustraendo

MATERIALES a) Compuertas AND, OR, EXOR. b) Diodos emisor de luz. c) 1 fuente 5Vcc. d) 1 CI 7483 ó 74283. e) Miniswitches. f) 1 Protoboard. g) Cables de conexión. h) Herramientas de electricista.

LABORATORIO a) Con los planos eléctricos a la mano, construya y verifique la operación del circuito.

CONCLUSIONES

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LABORATORIO SISTEMAS DIGITALES PRÁCTICA N° 5 MANEJADOR DE DISPLAY PRE – LABORATORIO a) Consulte en un Manual de TTL los integrados 74LS46 y el 74LS47. Revisar la ubicación de los terminales de entrada y salida Identifique todos sus terminales. b) Diseñar un circuito para mostrar los números binarios desde el 0 (0000) hasta el 15 (1111) en el display 7 segmento. c) Implementar el circuito diseñado, donde el número binario se introduzca a través de un miniswitche y el resultado sea mostrado a través de un display 7 segmentos. (Utilice el simulador de su preferencia para Dibujar, Simular e Imprimir el plano lógico de su diseño).

Diagrama de Pines

Patrones de segmentos para todos los posibles códigos de entrada

MATERIALES a) 1 display 7 segmento. b) 1 fuente 5Vcc. c) 1 CI 7447. d) 1 Protoboard. e) Cables de conexión. f) Herramientas de electricista.

LABORATORIO a) Con los planos eléctricos a la mano, construya y verifique la operación del circuito.

CONCLUSIONES

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LABORATORIO SISTEMAS DIGITALES PRÁCTICA N° 6 CONTADOR DE DÉCADA ASÍNCRONO PRE – LABORATORIO a) Consulte en un Manual de TTL los integrados 74107 y LM555. Revisar la ubicación de los terminales de entrada y salida Identifique todos sus terminales. b) Diseñar e implementar un contador asíncrono que tenga módulo 10, con una secuencia binaria directa desde 0000 hasta 1010. La salida se puede mostrar por medio de LEDs o display 7 segmento.

Diagrama de Pines 74107

Para la señal de reloj se utiliza un LM555

MATERIALES a) Compuerta NAND. b) Diodos emisor de luz o display 7 segmento. c) 1 fuente 5Vcc. d) 2 CI 74107. e) 1 LM555. f) 1 Protoboard. g) Cables de conexión. h) Herramientas de electricista.

LABORATORIO a) Con los planos eléctricos a la mano, construya y verifique la operación del circuito.

CONCLUSIONES

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LABORATORIO SISTEMAS DIGITALES PRÁCTICA N° 7 CONTADOR SÍNCRONO ASCENDENTE/DESCENDENTE PRE – LABORATORIO a) Consulte en un Manual de TTL los integrados 74107 y LM555. Revisar la ubicación de los terminales de entrada y salida Identifique todos sus terminales. b) Diseñar e implementar un contador síncrono ascendente/descendente que tenga módulo 8, con una secuencia binaria directa desde 000 hasta 111 y de 111 hasta 000. La condición de contar hacia arriba o hacia abajo debe ser controlada mediante una señal de control. La salida se puede mostrar por medio de LEDs o display 7 segmento.

Para contar de forma descendente, se toman las salidas negada de los flip-flops.

MATERIALES a) Compuertas AND, OR. b) Diodos emisor de luz o display 7 segmento. c) 1 fuente 5Vcc. d) 2 CI 74107. e) 1 LM555. f) Pulsadores. g) 1 Protoboard. h) Cables de conexión. i) Herramientas de electricista.

LABORATORIO a) Con los planos eléctricos a la mano, construya y verifique la operación del circuito.

CONCLUSIONES

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