Informe Final 5 Digitales

REGISTROS

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA

ESPECIALIDAD:

INGENIERÍA ELECTRÓNICA INFORME FINAL N° 5

REGISTROS ALUMNOS:

PONCE GARCIA, LEONARDO BRYAN POMPEYO ALVA ANCON, JOSE SAMUEL CODIGO:

13190158 12190001 DOCENTE:

ING. TEJADA MUÑOZ, GUILLERMO LIMA - PERU AÑO 2016 LAB. CIRCUITOS DIGITALES II

UNMSM-FIEE 2016-1

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TEMA N 5 REGISTROS °

1.

OBJETIVOS:  

Comprobar el funcionamiento de un Registro Universal de 4 bit. Implementar un contador Anillo un contador Jhonson de 4 bits como aplicación de registros.

2. MATE R I AL E S Y

E QUI POS:

 Protovarios cables de conexión  1 C.I. TTL: 74LS194A o CMOS: 74HC194 o 74HCT194  1 C.I. TTL: 74LS00 o CMOS: 74HC00 o 74HCT00  1 Osciloscopio  2 resistencias de 1K  1 Fuente de Alimentacion  1 Generador de Funciones  1 Multimetro

3. 1.

PROCEDIMIENTO:

Implementar el circuito de la figura 2. Coloque LEDs en la entradas de control, as í como en las salidas. Los pulsos de reloj ser án generado manualmente mediante el conmutador SW conectado a un latch SR, que funciona como circuito antirrebote, como se muestra en la figura 2. Complete la tabla I. Pruebe ingrear los pulsos manualmente (1=conectando a Vcc y 0=conectando a tierra) pero sin utiliel circuito antirrebote, describa lo que sucede.

LAB. CIRCUITOS DIGITALES II

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Aquí el circuito armado en f ís ico

Colocamos 4 Leds en la parte superior izquierda, desde Q 0 hasta Q3 estos nos representan las salidas del circuito, en la parte central 2 Leds juntos que vendrían a representar las entrada S 1 y S2 y finalmente un Led en la parte inferior izquierda, ese vendría ser el Led que indica el Clock. Pasamos comprobar lo que sucede con el circuito antirrebote: Notamos que cuando utilizamos este circuito antirrebote formado por NANDS, funciona como un Latch SR, según esta configuración, ya que no contábamos con un integrado 4043

Pasamos a comprobar los resultados, en físico, todo nos fue como esperábamos, cada vez que SET o RESET estaba en ‘1’ mandaba a ‘1’ y a ‘0’, y cuando a ninguno conectas

en tierra, conserva el estado anterior. Lamentablemtne se nos olvido tomar las fotos que comprabaran estos sucesos, quedando como prueba que el grupo culmino satisfactoriamente la guía, y de no haber sido asi, no huebiera pudido llenar nisiquiera la primera tabla.


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Pasamos a comprobar que sucede si conectamos directamten a la fuente (‘1’) o a tierra (‘0’):

Lo que observamos al hacer el cambio, de estado a otro es que el Led también cambia de estado, pero eso no es asi del todo, antes de que ocurra el cambio, existe un intervalo muy pequeño de tiempo donde se producen antirrebotes, pero estos son imperceptibles a nuestra vista. Estos antirrebotes se producen debido a la forma de como esta constituida el protoboard, como podemos observar en las imágenes, el protoboard esta constituido por una parte aistalnte o otra conductora, esta parte conductora esta dividida a su vez, en muchas divisiones y estas en subdivisiones conectadas entre si. Estas subdivisiones le da la característica para ser utilizado en montajes relaes de circuito, pero cada entrada del tipo pin “hembra” y estas sujetas a resortes, que brindan el “agarre” con las piezas electrónicas(pin “macho”), pero como todo resorte no es de inmediata estabilidad. Esta inestabilidad ocurre muy intensamente y en periodo de pruebas tan bajos que ni en el osciloscopio a frecuencias muy altas puede llegar a mostrar en su pantalla.

PIN “HEMBRA”


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Ahora confirmamos esto, poniendo a prueba el registro, para eso montamos el registro en desplazamiento a la derecha(S 1=0, S2=1) y el pin D SR =1, y habilitamos manualmente el clock, primero en conectamos el pin a fuente (‘1’), observamos q no pasa nada, luego observamos que en breves momento s de conectar el pin a tierra (‘0’), todos los Leds se prenden, después activamos el CLEAR en baja y repetimos el proceso y ocurre lo mismo. La explicación se debe a que cuando el resorte no se encuentra pegado se entiendo como un ‘1’ lógico y cuando se adhiere se lee como ‘1’, sabiendo que esto ocurre muy rápida e intensamente, luego para el otro caso, sin adherirse en ‘1’ lógico y adherido en ‘0’ lógico, lo que causara que conmuta con un frecuencia altísima, lo que

hara que los Leds se prendan, debido a esto llenar la tabla es absurdo. Lamentablemnte obiamos este proceso en las fotos, asi que no tenemos fotos que comprueben esto, solo la observación de los estudiantes. Ahroa llenamos la tabla utilizando el circuito antirrebote y comprobamos los datos teóricos con los de la practica. Para ello analizamos el funcionamiento interno del C. I. 74LS194A, el cual es:


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Analizando el circuito, podemos resumir la tabla según estados de las entradas (S 1 y S2), para esto hacemos un cuadro comparativo, del comportamieto que tiene la salida con respecto a las entradas y los estados de las entradas P 0, P1, P2, P3, DSR , DSL. S1 0 0

S2 0 1

1

0

1

1

Q0, Q1, Q2, Q3 No hay cambios respecto al estado anterior Desplazamiento a la derecha, Q 0 depende de D SR , ya que se carga en forma paralela a esta Desplazamiento a la izquierda, Q 3 depende de D SL, ya que se carga en forma paralela a esta Carga paralela respecto a P 0, P1, P2, P3 respectivamente

Llenamos la siguiente tabla con los datos practicos y comprobamos que se cumplan con los teoricos ENTRADAS DSR DSL P0 X X X 0 X X 1 X X

MR 0 1 1

S1 X 0 0

S2 X 0 1

1

0

1

0

X

1

0

1

0

1

0

1

1

1

1

SALIDAS Q1 Q2 Q3

P1 X X X

P2 X X X

P3 X X X

CP X 0-1 0-1

Q0 0 0 1

0 0 0

0 0 0

0 0 0

X

X

X

X

0-1

0

1

0

0

X

X

X

X

X

0-1

0

0

1

0

0

X

X

X

X

X

0-1

0

0

0

1

0

X

1

X

X

X

X

0-1

0

0

1

1

1

0

X

0

X

X

X

X

X

0

1

1

0

1

1

0

X

0

X

X

X

X

0-1

1

1

0

0

1

1

0

X

0

X

X

X

X

0-1

1

0

0

0

1 1 1

1 1 1

1 1 1

X X X

X X X

1 1 0

1 0 1

1 1 1

1 0 0

0-1 0-1 0-1

1 1 0

1 0 1

1 1 1

1 0 0


MODO DE OPERACIÓN Clear activado Sin cambios Des. a la der. DSR =1=Q0 Des. a la der. DSR = 0 = Q0 Des. a la der. DSR = 0 = Q0 Des. a la der. DSR = 0 = Q0 Des. a la izq. DSL = 1= Q3 Des. a la izq. DSL = 0= Q3 Des. a la izq. DSL = 0= Q3 Des. a la izq. DSL = 0 = Q3 Carga paralela Carga paralela Carga paralela

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Comprobamos que los dato teóricos se cumplen en la practica, sin excepción alguna 2. Con el registro de la Fig. 2, realiar un Contador Anillo de 4 bits. Con el generador de señales ingrese a la entrada del clock pulsos de 1 khz y 5Vp. Mida la ampitud, fase y frecuencia en cada caso siguiente: a) Coloque el canal A del Osciloscopio a Q 0 y el canal B en Q 1. b) Canal A en Q0 y canal B en Q 2. c) Canal A en Q0 y canal B en Q 3.

El contador anillo de 4 bits esta configurado de la siguiente forma.

Para obtener el resultado que deseamos, primero cargamos en paralelo los Q(desde Q 0 hasta Q3) y obtenemos 1, 0, 0, 0, luego montamos el circuito de la siguiente manera para terner un contador anillo.


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Debemos obtener la siguiente tabla: Q0 1 0 0 0 1

Q1 0 1 0 0 0

Q2 0 0 1 0 0

Q3 0 0 0 1 0

Ahora probamos en lo practica:

Observamos que todos los Leds se “prenden” esto solo es a nuestra vista ya que en

realidad oscila en 1Khz, y nuestro cerebre interpreta como si estuvieran prendidos todos los Leds a.

b.


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c.

3. Con el registro de la Fig. 2, realiar un Contador Johnson de 4 bits. Con el generador de señales ingrese a la entrada del clock pulsos de 1 khz y 5Vp. Mida la ampitud, fase y frecuencia en cada caso siguiente: a) Coloque el canal A del Osciloscopio a Q 0 y el canal B en Q 1. b) Canal A en Q0 y canal B en Q 2. c) Canal A en Q0 y canal B en Q 3.

El contador anillo y su configuración según la siguiente forma

Para obtener el resultado que deseamos, primero cargamos en paralelo los Q(desde Q 0 hasta Q3) y obtenemos 1, 0, 0, 0, luego montamos el circuito de la siguiente manera para terner un contador Johnson.


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Debemos obtener la siguiente tabla: Q0 1 1 1 1 0 0 0 0 1

Q1 0 1 1 1 1 0 0 0 0

Q2 0 0 1 1 1 1 0 0 0

Q3 0 0 0 1 1 1 1 0 0

Ahora probamos en la practica:

Observamos que todos los Leds se “prenden” esto solo es a nuestra vista ya que en

realidad oscila en 1Khz, y nuestro cerebre interpreta como si estuvieran prendidos todos los Leds. a.


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b.

c.


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4. CONCLUSI ONE S:

Si conectamos la entrada clock directamente a la fuente( 1 ) o a tierra( 0 ), existir án, rebotes lo que ocasionara que todos los Leds, se prendan y no se realice lo pedido en la gu í a  Es necesario, implementar el circuito antirrrebote, sea del tipo que sea, ya que que existen de varios tipos, esto debido a la constituci ón del protoboard  Con el circuito antirrebote implementado y con el circuito del registro armado, comprobamos que efectivamente, se cumple lo teorico en la practica  Al implementar el circuito Anillo,cuando bajamos la frecuencia a 1 Hz, podimos observar el corrimiento de Leds, pero a frecuencias altas, solo observamos que todo se prenden, cosa que no es asi, ya que tambi én exite corrimiento y lo comprobomas con el osciloscopio.  Al implementar el circuito Johnson, cuando bajamos la frecuencia a 1 Hz, podimos observar el corrimiento de Leds, pero a frecuencias altas, solo observamos que todo se prenden, cosa que no es asi, ya que tambi én exite corrimiento y lo comprobomas con el osciloscopio.  Para implementar ambos contadores, primero se hizo una carga paralela 

‘

’

‘

’

Q(desde Q 0 hasta Q 3) y obtenemos 1, 0, 0, 0 

En el caso del circuito Johnson, utilizamos un compuerta NOT(74LS04), para negarar el Q 3 y conectarlo al D SR . 5. E N L A C E S

o o

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http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/12636/ONSEMI/74LS194.html http://www.alldatasheet.com/datasheet pdf/pdf/51021/FAIRCHILD/74LS00.html http://www.alldatasheet.com/datasheet pdf/pdf/5638/MOTOROLA/74LS04.html http://artefactos.leame.com/protoboard/ http://unicrom.com/contador-de-anillo-registro-de-desplazamiento/ http://slideplayer.es/slide/5457493/


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