Sistemas Digitales. Guía 03 UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS ESCUELA DE ELECTRONICA. I. Objetivos. II. Introducción Teórica

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1 UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS ESCUELA DE ELECTRONICA CICLO: Guía de laboratorio Nº3 Nombre de la práctica: Compuertas Lógicas Lugar de ejecución: Laboratorio de electrónica CITT Tiempo estimado: 150 Minutos Materia: Sistemas Digitales Docente: Angel Moreno/Mauricio Gómez I. Objetivos Que el estudiante: Aplique los conocimientos adquiridos en clase y construya circuitos digitales utilizando compuertas básicas. Obtenga la capacidad de construir un circuito digital a partir de su función lógica. II. Introducción Teórica En esta práctica se estudiará el funcionamiento de las compuertas lógicas básicas y se utilizará el álgebra booleana para describir y analizar circuitos construidos con combinaciones de compuertas lógicas. Estos circuitos se pueden clasificar como circuitos lógicos combinacionales puesto que, en cualquier instante, el nivel lógico en la salida depende de la combinación de los niveles lógicos presentes en las entradas. Un circuito combinacional no posee ningún tipo de característica de memorización y así, su valor depende exclusivamente del valor de sus entradas. Suma de productos Los métodos de diseño y simplificación de circuitos lógicos requieren que la expresión lógica esté en forma de suma de productos. Ejemplos: Cuando una de estas expresiones de suma de productos de dos o mas términos AND (productos) que se operan con OR. Cada término AND consta de dos o mas variables que aparecen en forma complementada o no complementada. Simplificación de circuitos lógicos Una vez que se ha obtenido la expresión para un circuito lógico, podemos reducirla a una forma más simple que contenga menos términos o variables en uno o más términos. La nueva expresión puede utilizarse para implantar un circuito que sea equivalente al original pero que contenga menos compuertas y conexiones. 1 Guía Nº3 Compuertas Lógicas

2 III. Materiales y Equipo IV. Procedimiento No. Cantidad Descripción Módulo PU-2000 Tarjeta EB-131 Juego de puentes y conectores PARTE I. Obtención de tabla de verdad de un Circuito Combinacional 1. Busque el circuito de la compuerta de la figura 1: Figura 1: Compuerta AND 2. Conecte los puentes A y B en los lugares indicados con las flechas. 3. Determine las posibles combinaciones de los niveles lógicos de la compuerta AND y cambiando el estado lógico de los Switch marcados con las letras A y B reproduzca todas las combinaciones posibles, observando el nivel lógico obtenido en la salida y anotándolo en la siguiente tabla (recuerde 1 Lógico =encendido, 0 Lógico=Apagado). In Out A B F1 4. Conteste. Qué función lógica realiza la compuerta AND? 5. Escriba la ecuación booleana de la compuerta AND utilizada anteriormente 6. Realice las conexiones necesarias para determinar los estados lógicos de salida de las compuertas 5, 6, y 7, conectándolas de acuerdo como se muestra en la figura 2. Este circuito posee 3 entradas (A, B y C), y 3 salidas (F1, F2, y F3). 2 Guía Nº3 Compuertas Lógicas

3 Figura 2: Circuito Combinacional de 3 entradas. 7. Complete la siguiente tabla de verdad cambiando los estados lógicos de entrada y observado los resultados en las distintas salidas( recuerde conectar el puente que une la compuerta 6 con la entrada C): A B C F1 F2 F Plantee la expresión booleana de estas compuertas lógicas: F1= F2= F3= 9. En que valores se enciende F1? 10. Escriba la ecuación lógica correspondiente al circuito de la figura 3. F3= Figura 3: Circuito Combinacional con compuertas AND y OR 3 Guía Nº3 Compuertas Lógicas

4 11. Anote en la tabla de verdad la respuesta esperada en la salida en cada uno de los casos de entrada (Valor teórico de F3) : A B C F3(teórico) Con ayuda de los puentes y conectores brindados arme el circuito de la figura 3. Anote en la tabla de verdad las respuestas reales obtenidas al poner a prueba el circuito con cada una de las combinaciones de entrada (Valor real de F3) A B C F3(Real) Compare las tablas de verdad teórica y real del circuito de la figura 2 y conteste. El comportamiento del circuito es el esperado? Por qué? 14. Ahora apague el PU-2000, desconecte la tarjeta, guárdela y entregue todos los materiales a su instructor. Deje en orden su puesto de trabajo. 4 Guía Nº3 Compuertas Lógicas

5 V. Investigación complementaria -Investigue como armar un circuito digital en breadboard -Investigue los números de identificación de las compuertas TTL NOT, AND (2 entradas) y OR (2 entradas). -Para la semana siguiente presente lo que a continuación se le solicita: Con su respectiva pareja de trabajo, arme en breadboard los circuitos correspondientes a las siguientes ecuaciones Booleana: (Nota: No realice ningún proceso de simplificación arme tal como se le han brindado las ecuaciones) -Sera evaluado el buen funcionamiento del circuito así como la estética del mismo. VI. Bibliografía Enrique Mandado. Sistemas Electrónicos Digitales. 7ª Edición. Biblioteca UDB. Morris Mano. Diseño Digital. 1ª Edición. Editorial Prentice Hall. Biblioteca UDB. John F. Wakerly. Diseño Digital, principios y prácticas. Editorial Prentice Hall. Louis Nashelsky. Fundamentos de tecnología digital. 1ª Edición. Noriega Editores,Limusa. Ronald J. Tocci. Sistemas digitales, principios y aplicaciones. Biblioteca UDB. James Bignel, Robert Donovan. Digital electronics. 2ª Edición. 5 Guía Nº3 Compuertas Lógicas

6 Evaluación del desarrollo de la práctica Guía Nº3 Compuertas Lógicas Grupo de laboratorio Alumno: Nº Carné: Alumno: Nº Carné: Evaluación desarrollo de la práctica Aspecto a evaluar Porcentaje real Atiende las indicaciones a lo largo de la 10% guía Contesta correctamente a las preguntas 20% que se le plantean Comprende la funcionalidad del circuito 30% armado Estética de los circuitos armados 10% Mantiene el orden durante el desarrollo 10% de la práctica Cumple todos los puntos especificados en 20% la guía de laboratorio Total 100% Alumno Nº1 Alumno Nº2 Porcentaje Porcentaje obtenido obtenido 6 Guía Nº3 Compuertas Lógicas