Trabajo Colaborativo 3 Microelectrónica

UTILIZACION DE DISPOSITIVOS LOGICOS PROGRAMABLES

NELSON ORLANDO TORRESJULIAN ANDRES MORENO

HOMERO VARGAS

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA “UNAD”

notorresg@unadvirtual.edu.cojamorenof@unadvirtual.edu.co

hvargas11@hotmail.com

Resumen. En el desarrollo de esta actividad estamos presentando nuestro punto de vista en la aplicación de dispositivos lógicos programables PLD, tomando como referencia el conocimiento previo adquirido por cada uno de quienes participamos en este trabajo haciéndolo más fructífero y agradable para nuestra vida profesional. también se hace un diseño de un circuito básico con compuertas lógicas u con unas herramientas de software prácticas para el desarrollo y simulación del circuito propuesto, con la posibilidad de una vista en tercera dimensión.

Abstract. In this activity we are presenting our views in the application of programmable logic device PLD, with reference to prior knowledge acquired by each of those who participated in making this work more productive and enjoyable for our professional lives. a design of a basic circuit with logic gates or with some practical tools for the development and simulation of the proposed circuit, with the possibility of a three-dimensional view also makes software.

1.Introducción. En la primera parte del trabajo encontraremos un ensayo sobre la utilización de los PLD”S basados en la lectura de la unidad 3 de nuestro modulo de Microelectrónica, Luego encontraremos el diseño y simulación de la solución propuesta por nuestro grupo de trabajo a la problemática planteada en un Empresa de plásticos, se utilizo el programa DCSH2 para diseñar el circuito lógico y el Microwind2 para diseñar y simular el circuito integrado a nivel de descripción física. La microelectrónica es la aplicación de la ingeniería electrónica a componentes y circuitos de dimensiones muy pequeñas, microscópicas y hasta de nivel molecular para producir dispositivos y equipos electrónicos de dimensiones reducidas pero altamente funcionales.

2. Objetivos.I. Proponer un resumen basado en las teorías

sobre utilización de dispositivos lógicos programables.

II. Profundizar en el manejo de la herramienta de diseño a nivel de layout “Microwind”a través de un ejercicio de aplicación propuesto.

3. Resumen Unidad 3 En esta sección se presentan las instrucciones de edición para las figuras, tablas, abreviaturas y acrónimos.

Primero que todo un dispositivo lógico programable (PLD) es un elemento electrónico al que se le puede programar únicamente, también hay otros que se pueden programar y reprogramar es decir se pueden borrarles la tarea que tenían grabada en su interior y volver a grabarles otra tarea diferente.Los PLD vienen siendo desarrollados con elemento electrónicos sencillos para pequeñas tareas desde antes de la década de los 60´, estos han evolucionadoconforme la ciencia, tecnología, electrónica e investigación han avanzado Siempre hemos considerado que la Electrónica es una carrera muy interesante, llamativa, amplia, etc., pero hasta hace unos años un poco costosa en cuanto a implementar diseños y proyectos desarrollados por nosotros mismos, esto debido a que los dispositivos específicamente los circuitos integrados son de alto costo. Con la invención de los dispositivos lógicos programables estos costos disminuyen en gran cantidad puesto que con estos dispositivos podemos hacer más cosas con menos elementos. Los PLD’s son elementos electrónicos que cada día van

fortaleciéndose y dándose a conocer a nosotros los amantes de la electrónica, a los que nos gusta diseñar y crear automatizaciones que aunque sencillas nos pueden prestar ayudas en nuestro quehacer diario. Consultando sobre los PLD’s vemos que hay desde aplicaciones de sensores para el hogar hasta para domótica (Casas inteligentes), también para soluciones industriales y en algunos casos para kits de pruebas para educación en tecnologías.Las aplicaciones son muchas e inimaginables, con estos dispositivos podemos hacer cualquier cosa, lo que se nos ocurra, lo único que necesitamos es creatividad y un poco de electrónica básica, y si requerimos de pruebas antes de la implementación existen herramientas de software que se están empezando a crear para la simulación de estos dispositivos.

3.1 Desarrollo ejercicio planteado.Ejercicio: en una empresa de plásticos se desea hacer control en el parqueadero de tal forma que al ubicar los camiones que recolectaran este producto, se dispongan de 4 sensores que alertaran la ubicación de estos, si más de dos sensores se activan deberá sonar una alarma que indique proximidad peligrosa. También incluirán el código generado.La idea del proyecto, es que, independientemente de las entradas activadas, cuando dos o más se activen (IN=1), la alarma se encenderá. El comportamiento del circuito se analiza por medio de una tabla de verdad:

A B C D OUT0 0 0 0 00 0 0 1 00 0 1 0 00 0 1 1 10 1 0 0 00 1 0 1 10 1 1 0 10 1 1 1 11 0 0 0 01 0 0 1 11 0 1 0 11 0 1 1 11 1 0 0 11 1 0 1 11 1 1 0 11 1 1 1 1

Como podemos observar, la salida (indicada como out), estará activa cuando dos o más sensores (indicados como A, B, C y D), estén activados.

Para desarrollar este ejercicio, usamos mapa de Karnaugh, para encontrar la función que determinará el circuito final:

En DSCH, comenzamos a diseñar nuestro circuito:

Primero, ubicamos líneas de conexión, una por cada entrada:

Teniendo en cuenta la función de nuestro circuito, entendemos que son necesarias:

6 compuertas AND;

2 compuertas or de tres entradas;

1 compuerta or de dos entradas.

Ubicamos los componentes dentro de nuestro circuito:

Iniciamos por las compuertas AND:

Continuamos con las compuertas Or de tres entradas:

Finalmente, la compuerta Or de dos entradas:

2

AB00 01 11 10

CD

00 0 0 1 001 0 1 1 111 1 1 1 110 0 1 1 1

Iniciamos la conexión de los elementos, según nuestra expresión booleana:

A continuación, realizamos las conexiones de las compuertas or, agrupando tres compuertas AND por cada compuerta OR de tres entradas:

A continuación, conectamos las salidas de cada una de las compuertas Or de 3 entradas a las entradas de la compuerta or de dos entradas:

Procedemos a simular el circuito. Para ello, ubicamos pulsadores en cada una de las entradas, y un LED a la salida de la compuerta or de dos entradas (OUT):

Teniendo en cuenta las condiciones del sistema, procedemos a ubicar valores a cada una de las entradas:

Una entrada = 1, salida = 0:

Dos o más entradas =1, salida =1:

Habiendo comprobado el funcionamiento adecuado del circuito, procedemos a la creación del layout.

Click OK. Abrimos Microwind:

4

4 Conclusiones

El seguimiento de las normas indicadas permitirá que su trabajo no sólo se destaque por su contenido, sino que también resulte visualmente atractivo.

5 Referencias