Prctica # 3Implementacin de Circuitos Lgicos

Objetivo.-Encontrar la tabla de verdad de las funciones dadas, as como su circuito, para despus poderlo implementar en la prctica y observar sus caractersticas.Marco Terico.-Compuerta NotLa operacin NOT difiere de las operaciones OR y AND en que esta puede efectuarse con una sola variable de entrada. Por ejemplo, si la variable A se somete a la operacin NOR, el resultado de x se puede expresar como:

Donde la barra sobrepuesta representa la operacin NOT. Esta operacin se lee A es igual al NO A o A es igual a la inversa de A. Cada una de estas se utiliza frecuentemente y todas indican que el valor lgico de A= es opuesto al valor lgico de A. En la ilustracin 1 se muestra la tabla de verdad de la compuerta NOT.

Ilustracin 1" Tabla de verdad de la compuerta NOT con dos entradas"La operacin NOT tambin se conoce como inversin o complementacin. Aunque siempre emplearemos el indicador de barra sobrepuesta para representar una inversin, es importante mencionar que otro indicador de inversin es el smbolo primo (). Es decir:

Circuito NOT (INVERSOR) En la Ilustracin 2 se muestra el smbolo de un circuito NOT, al cual se le llama mas comnmente INVERSOR. Este circuito siempre tiene una sola entrada y su nivel lgico de salida siempre es contrario al nivel lgico de esta entrada.

Ilustracin 2" Smbolo de un circuito NOT"

En la ilustracin 3 se muestra la compuerta NOT como circuito integrado el 7404, cuya distribucin de terminales se muestra a continuacin.

Ilustracin 3 Circuito integrado, compuerta NOTDescripcin Algebraica de Circuitos LgicosCualquier Circuito Lgico, sin importar que tan complejo sea, puede describirse completamente mediante las operaciones que se definieron en la prctica # 2, ya que los circuitos de las compuertas OR, AND y NOT son los elementos bsicos de los sistemas digitales. Por ejemplo, El circuito de la Ilustracin # 4, este circuito tiene tres entradas A,B y C y una salida x. Al utilizar la expresin booleana para cada compuerta podemos determinar con facilidad la expresin booleana para cada compuerta, podemos determinar con facilidad la expresin de salida.

Ilustracin 4" Circuito AND-OR"Circuitos que contienen INVERSORSiempre que un INVERSOR se encuentra presente en un diagrama de circuitos lgicos, su expresin de salida es simplemente igual a la expresin de entrada con una barra sobre ella. En la ilustracin 5 se da un ejemplo de un circuito implementando INVERSORES, la entrada se alimenta a travs de un inversor, cuyas salidas son B y C.

Ilustracin 5 " Circuito con INVERSOR"

Evaluacin de las Salidas de los Circuitos LgicosUna vez que se obtiene la expresin booleana para la salida de un circuito, el nivel lgico de la salida se puede determinar para cualquier valor de las entradas del circuito, por ejemplo suponga que se quiere conocer el nivel lgico de la salida x ara el circuito de la ilustracin 4 en el caso donde A=1, B=1 y C=1. Como sucede en el algebra ordinaria, el valor de x se puede determinar sustituyendo los valores de las variables en la expresin y efectuando operaciones que se indican a continuacin:

x=AB + CA+ BCx=(1*1)+(1*1) + (1*1)x= 1+(0*0)+ (0*0)x=1

Hiptesis.- Al cerrar o abrir uno o varios interruptores, los cuales estarn conectados a los circuitos integrados, se generara una seal de entrada, la cual se visualizara con los LEDs, conectados en serie a los interruptores. Dependiendo de la combinacin de entradas, se generara una salida para cada funcin, la cual se visualizara con los LEDs, esta salida deber ser igual a la salida obtenida mediante la tabla de verdad de cada funcin.Material.- Protoboard 6 LEDs 6 Resistencias 330 , W Dip-Switch Circuitos Integrados 2 x 7408, 2 x 7432, 7404 Cable P/ Protoboard

Procedimiento.-1. Dadas las funciones F1 y F2 obtener la tabla de verdad de cada funcin. F1= XZYW + XW +XY F2= (X+Z+W)(X+Y+W)(Y+Z+W)2. Una vez obtenidas las tablas de verdad, pasar de la ecuacin al circuito.3. Implementar el circuito en la protoboard.4. Con las tablas de verdad y los circuitos implementados, verificar que las tablas de verdad cumplen con las salidas de los circuitos.

Resultados.-1.- En la Tabla 1, se muestra la tabla de verdad de la funcin 1 (F1) F1= XZYW + XW +XY mWXYZXWZXZYWXWXYF1

000001110101

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910011000000

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Tabla 1"Tabla de Verdad de la Funcin 1 (F1)"En la tabla 2, se muestra la tabla de verdad de la funcin 2 (F2).F2= (X+Z+W)(X+Y+W)(Y+Z+W)mWXYZWXZ(X+Z+W)(X+Y+W)(Y+Z+W)F2

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501011000010

601101011111

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810000111111

910010101100

1010100111111

1110110101111

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1311010001100

1411100011111

1511110001111

Tabla 2 " Tabla de Verdad de la Funcin 2 (F2)"2.- En el diagrama 1 se muestra el circuito de la Funcin 1(F1).

Diagrama 1" Circuito de la Funcin 1 (F1)"En el diagrama 2 se muestra el circuito de la Funcin 2(F2).

Diagrama 2"Circuito de la Funcin 2 (F2)"

3.- En la ilustracin 6 se muestra el circuito completamente armado en la protoboard incluyendo F1 y F2.

Ilustracin 6 " Circuito implementado en la protoboard"Comprobacin.- En la tabla 3 se muestran las combinaciones de las entradas y las salidas F1 y F2, cuando m=8. Y en la ilustracin 7 se muestra una imagen representativa de la comprobacin.mWXYZF1F2

8100001

Tabla 3" Comprobacin de la Tabla de Verdad"

Ilustracin 7" Comprobacin de la Tabla de Verdad (m=8)"Conclusin.- Al realizar la prctica se observo el funcionamiento de un circuito lgico, utilizando circuitos integrados TTL, esto requiere de muchas conexiones y de la implementacin de muchas compuertas lgicas, por lo que se necesitaron varios circuitos integrados. Tambin se observo como pasar de la ecuacin al circuito y a la tabla de verdad, para despus implementarlo fsicamente. El funcionamiento de estos circuitos se comprob mediante la tabla de verdad.Bibliografa.- Libro: Sistemas digitales principios y aplicaciones Autor: Ronald J. TocciEditorial: Prentice Hall 6ta Edicin Ao: 1996 ISBN: 968-80-737-0