Informe previo 3 - Laboratorio de Circuitos Electrónicos II (Electrónica de Potencia), formate IEEE, FIEE Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), Ingeniería Eléctrica (L1)
Descripción completa
LAB. 3 SISTEMAS DIGITALES I CIRCUITOS ARITMÉTICOS LÓGICOS PARA EL MANEJO DE DATOS UTILIZANDO COMPUERTAS OPEN COLECTOR Y TRI-STATE 1) OBJETIVOS: a.
Comprobar el funcionamiento de C.I. de sumadores binarios de 4 bits y comparadores de magnitud de 4 bits, empleando compuertas open colector y tristate.
b. Comprobar el funcionamiento de un decodificador de 7 de BCD a 7 segmentos, así como el display de 7segmentos. c.
Implementar circuitos combinacionales utilizando decodificadores, codificadores, multiplexores, demultiplexores y sumadores.
2) CUESTIONARIO: a.
Diseñe e implemente un circuito que sume dos números decimales de un digito cada uno y que permita visualizar en dos display de 7 segmentos el resultado.
b. Diseñe una unidad aritmética decimal, con dos variables de selección V1 y V2 y dos dígitos BCD, A y B. La unidad debe realizar cuatro operaciones aritméticas que dependen de los valores de las variables de selección, de manera que verifique la tabla siguiente:
V1
V2
Función de salida
0 0 A + Complemento a 9 de B 0 1 A+B 1 0 A + Complemento a 10 de B 1 1 A+1 En el diseño utilice bloques MSI y diseñe el complemento a 9 a nivel de compuertas.
c.
Diseñar e implementar los siguientes conversores de código, empleando decodificadores y codificadores, visualizando las salidas en LED’s.
i. Exceso 3 Gray a 84-2-1. EXCESO 3 GRAY
8 4 -2 -1
A3 0 0 0
A2 0 1 1
A1 1 1 1
A0 0 0 1
F3 0 0 0
F2 0 1 1
F1 0 1 1
F0 0 1 0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
0
1
0
1 1
1 1
1 1
1 0
1 1
0 0
0 0
1 0
1
0
1
0
1
1
1
1
F3=A3 A1 A0 A3 A2 00 01 11 10
F0=(((A3 A2) A1) A0)' A1 A0 00 01 11 10 A3 A2 X X X 0 00 0 1 0 1 01 11 10
1
0
1
0
X
X
X
1
F2=A3 A2
00
01
11
10
X
X
X
0
0
0
0
0
1
1
1
1
X
X
X
1
A1 A0 A3 A2 00 01 11 10
F1=((A3 A2) A1)
00
01
11
10
X
X
X
0
1
1
1
1
0
0
0
0
X
X
X
1
A1 A0 A3 A2 00 01 11 10
00
01
11
10
X
X
X
0
0
0
1
1
1
1
0
0
X
X
X
1
ii. BCD 2421 a BCD natural. BCD 2421
BCD
A3
A2
A1
A0
F3
F2
F1
F0
0 0 0
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 0 0
0 0 0
0 0 1
0 1 1
0 0
0 1
1 0
1 0
0 0
0 1
1 1
0 0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
0
1
F3=A2*A1 A1 A0 A3 A2 00 01 11 10
F0=A3 (A1 A0) A1 A0 A3 A2 00 01
00
01
11
10
0
1
0
1
0
X
X
X
11
1
0
1
0
10
X
X
1
X
F2=A3+A2
00
01
11
10
0
0
0
0
0
X
X
X
0
0
1
1
X
X
0
X
A1 A0 A3 A2 00 01 11 10
00
01
11
10
0
0
0
0
1
X
X
X
1
1
1
1
X
X
1
X
F1=(A3 A2)+(A1*A3’) A1 A0 00 01 11 A3 A2 00 0 0 1 01 1 X X 11 0 0 0 10 X X 1
10 1 X 0 X
d. Diseñe e implemente un circuito conversor de código, que permita visualizar en un display de 7 segmentos, el valor de la tecla que se presiona en un teclado hexadecimal. e.
Diseñe e implemente un circuito decodificador que decodifique un numero binario de cuatro bits(16 combinaciones) al sistema de letras que serán visualizadas en un display de 7 segmentos, donde :
A3
A2
A1
A0
a
b
c
d
e
f
g
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0
1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0
1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0
0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1
1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0
1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1
a=B*(C’+D’)+A’*D’
e=(A*B*C*D’)’
b=(A B)*C’*D+A*B*C*D’+(A C)*D
f=A’*B+A’*C’+B*C’+D’
c=A’*(C B)+A*(B D)+A’*B’*D
g=A*B*(C+D)+A’*C’+C*D
d=A’*B’*(C+D)+ C’*(B D)+(A’+B’)*C*D’
f.
Empleando un multiplexor de 4 a 1 y compuertas externas mínimas, implementar la siguiente función de Boole: F(A,B,C,D)=A*B’+B*D+C*D+B’*D’
Usar las variables A y B como variables de control, B debe estar conectado a S0. F=B’*(A+A’*D’)+B*D*(A+A’)+(A+A’)*(B+B’)*C*D=(D’+C)*A’*B’+D*A’*B+A*B’+D*A*B
A
B
C
D
F
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
g.
0 2 3 5 6 7 8 9 10 11
Especificación Decimal C'D' C' D C D' CD
0
8 5
2
9
13
10
0
3
7
11
15
C+D'
D
1
D
13 15
Diseñe e implemente un comparador de magnitud de dos números de tres bits cada uno, para obtener la salida A>B, A
h. Diseñe e implemente un circuito (bus de 4 bits) que transmita datos en forma bidireccional, mostrar en display de 7 segmentos el dato transmitido. Emplee el C.I. 74125 o 74126 (compuertas tri-state).
