Informe final LAbB 1.docx

Laboratorio de Sistemas Digitales

UNIVERSIDAD NACIONAL DELCALLAO

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICAE. P. INGENIERÍA ELECTRÓNICA

ASIGNATURA: SISTEMAS DIGITALES (LABORATORIO)

TEMA: BIESTABLES ASINCRONOS Y SINCRONOS

GRUPO/TURNO: 91G / 17:00 – 19:30 PM

PROFESOR: UTRILLA SALAZAR DARIO

INTEGRANTES:

BARRIENTOS ROJAS WILLIAM ULISESMERMA QUISPE WALTER EDUARDO

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I. INTRODUCCIÓN

En el presente laboratorio, se desarrollara el análisis funcional de los biestables asincronos (Latchs) y Sincronos (Flip Flops); los cuales representan los dispositivos fundamentales para el diseño de registros, Contadores, Maquinas de estados, memorias y todo circuito secuencial.

II. OBJETIVOS

1. OBJETIVOS GENERALES

Implementar los circuitos biestables asincronos (Latch) y sincronos (Flip Flop), utilizando puertas lógicas.

La visualización del funcionamiento de cada una de los biestables (Latchs y Flip Flops.) utilizando leds en las salidas.

Implementar circuitos básicos con biestables. Adquirir destreza para el montaje y cableado de circuitos digitales en el prothoboard.

Que el estudiante aprenda utilizar los principios básicos para el análisis de circuitos digitales secuenciales mediante simuladores y que tenga la capacidad de realizar la detección de fallos, corregirlos y comprobar su buen funcionamiento.

2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Para cada función lógica implementar con circuitos integrados de tecnología TTL (Serie 74). Buscar las referencias correspondientes en los manuales adecuados.

Se implementará como entradas lógicas DIPSWITCHs y como salidas lógicas LEDs. (Ver en el marco teórico del presente documento sus circuitos eléctricos).

Implementar cada circuito en prothoboard, analizar su funcionamiento y luego construya las tablas de verdad de los circuitos.

III. RESUMEN

Como primer paso para el desarrollo del presente laboratorio se debe consultar los manuales correspondientes para cada objetivo. Luego se debe analizar los circuitos en forma teórica y luego simularlos con algún software especializado y depurar los errores. Por último se implementa el circuito con los circuitos integrados realizando conjuntamente pruebas individuales de su funcionamiento y al terminar dicho proceso se procede a hacer las pruebas y desarrollar las tablas de estados o construir los diagramas de tiempo.

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IV. MARCO TEORICO

1. ENTRADAS Y SALIDAS LOGICAS

El dipswitch es un arreglo de interruptores integrados en una cápsula como se muestra a continuación junto con su símbolo eléctrico.

Figura N°1

Las entradas lógicas manuales de un sistema digital se implementan por lo general con un dipswitch y configurado por una red PULL UP o PULL DOWN como se muestra en la siguiente figura.

Figura N°2

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Las salidas de estos circuitos son las (IN) entradas de las compuertas (los pines del integrado) y como también se puede observar en la figura anterior la salida del integrado (OUT) es la entrada del circuito LED.

VI. LISTADO DE MATERIALES

-Circuitos Integrados TTL : 7400, 7402, 7474, 7476, 74266.

-Prothoboard y Dipswitch

-Cables de conexión

-Manuales técnicos.

-Resistencias de 100 Ohmios

-Diodos LEDs

-Resistencias ¼ de W (ojo potencia)

VII. IMPLEMENTACION

PARA EL INFORME FINAL

A)1. Implementar el circuito mostrado en la Figura 1. Analice su funcionamiento y desarrolle su Tabla de Verdad.

1

23

U1:A

74LS00

4

56

U1:B

74LS00

D1

LED-YELLOW

D2

LED-YELLOW

0

0

Figura N°3

Analizando su funcionamiento:

Cuando sus salidas son:

Analicemos cuando R=0 y S=0:

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Tabla de verdad:

R S Qn+1 Qn+1’0 0 N.P N.P0 1 1 01 0 0 11 1 Q Q’

2. Implementar el circuito mostrado en la Figura, analizar su funcionamiento y construir su tabla de verdad.

1

23

U1:A

74LS08

4

56

U1:B

74LS08

2

31

U2:A

74LS02

5

64

U2:B

74LS02

1

23

U3:A

74LS32

4

56

U3:B

74LS32

0P

0T

Q

LED-YELLOW

Q'

LED-YELLOW

0R

0S

U1:A(B)

Figura N°4

Página 5


Analizando su tabla de verdad:

Simplificado:

Página 6


3. Implementar el Circuito de la Figura 3, analice su funcionamiento y construir su Diagrama de tiempo.

D2 Q 5

CLK3

Q 6

S4

R1

U1:A

74LS74

D12 Q 9

CLK11

Q 8

S10

R13

U1:B

74LS74

1

23

U2:A

74LS266

Q

LED-YELLOW

Q'

LED-YELLOW

U1:B(CLK)

Figura N°5

4. Utilizando el Flip Flop D, diseñar un circuito que el permita convertir a Flip Flop JK. Implementar el circuito y verifique su tabla de verdad.

1 2

U1:A

74LS04

1

23

U2:A

74LS08

4

56

U2:B

74LS08 1

23

U3:A

74LS321S

0R

D2 Q 5

CLK3

Q 6

S4

R1

U4:A

74LS74

D1

LED-YELLOW

D2

LED-YELLOW

Figura N°6

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Análisis de su funcionamiento:Tiene el carácter de seguimiento de entrada del flip-flop D seguimiento, pero tiene dos entradas, denominadas tradicionalmente J y K. Si J y K son diferentes, la salida Q toma el valor de J durante la subida del siguiente pulso de sincronismo.

Tabla de Verdad

R S Q Q’0 0 1 00 1 N.P N.P1 0 N.P N.P1 1 N.P N.P

5. Utilizando el Flip Flop D, diseñar un circuito que le permita convertir a Flip Flop T, implementar el circuito y verifique su tabla de verdad.

11

23

U1:A

74LS266

D2 Q 5

CLK3

Q 6

S4

R1

U2:A

74LS74

U2:A(CLK)

Figura N°7

Analizando su funcionamiento y su tabla de verdad:Hallando la ecuación característica de un Flip-Flop T:

T Q Q’0 Q Q’1 Q’ Q

T Qn Qn+10 0 00 1 11 0 11 1 0

La ecuación característica de un Flip-Flop T es:

Qn+1=T Qn+T Qn

La ecuación característica de un Flip-Flop D es:

Qn+1=DQn+DQn=D

Si comparamos la ecuación característica de ambos Flip Flop tenemos:

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D=T Qn+T Qn

6. Implementar el circuito de la Figura 4, analice su funcionamiento y desarrolle su tabla de verdad.

1

23

U1:A

74LS00

4

56

U1:B

74LS00

10

98

U1:C

74LS00

13

1211

U1:D

74LS00

0

1

R1

330

R2

330

D1

LED-YELLOW

D2

LED-YELLOW

Figura N°8

Analizando su funcionamiento:Vemos que las salidas son:

Analicemos cuando J=0 y Q=0:



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Analicemos cuando J=1 y Q=1

Tabla de verdad:

J K Qn+1 Qn+1’0 0 Q Q’0 1 0 11 0 1 01 1 1 1

B) De los manuales del fabricante describa todas las características técnicas de los Latch y Flip Flops comerciales.

Latch SR:

Figura N°9

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Figura N°10

C) Describa circuitos de aplicación de Latch y Flip Flops.

Contadores:

Un contador es un circuito secuencial de aplicación general, cuyas salidas representan en un determinado código el número de pulsos que se meten a la entrada.Están constituidos por una serie de biestables conectados entre sí de modo que las salidas de estos cambian de estado cuando se aplican impulso a la entrada.

Contadores asíncronos binarios:

Un contador binario asíncrono es aquel cuyos cambios de estado no están controlados por un pulso de reloj sincronizado. Al eliminar la necesidad de la sincronización del reloj, se puede utilizar una cantidad menor de circuitos para implantar un contador binario. Podemos eliminar las compuertas AND del diseño síncrono observando las transiciones de estado del contador desde oro punto de vista. La etapa del contador Xi se complementa cada vez que el estadoXi–1 hace una transición 1® 0; la etapa X1 siempre se complementa.

Podemos utilizar una orden Clear común asíncrona para inicializar el contador en el estado 0, y mantenemos la orden del control Count en 1 lógico para el conteo; el 0 lógico en Count inhibe todos los conteos y deja al contador en un estado constante; éste es el modo de retención de datos.

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Figura N°11

IX. CONCLUSIONES

El desarrollo de estos trabajos de laboratorio ha sido de gran utilidad, pues los conocimientos teóricos se han comprobado mediante el desarrollo de cada uno de los circuitos en la protoboard.

-Se concluye destacando los puntos principales aprendidos mediante esta práctica de laboratorio:

-Se ha conocido y practicado el manejo de la protoboard, que es indispensable para probar el funcionamiento de los circuitos Latch y Flip Flop.

-Ha sido posible comprender la manera en que los Flip-Flops permiten almacenar valores en memoria.

-Las tablas de verdad han sido utilizadas como herramientas para obtener conclusiones respecto al funcionamiento u operación de los circuitos realizados.

-Se han analizado e interpretado correctamente los datos resultantes en las tablas de verdad, dando lugar a importantes aplicaciones prácticas sobre el uso de cada uno de los circuitos mostrados.

X. BIBLIOGRAFÍA 1. http://es.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Portada2. http://www.circuitstoday.com/flip-flop-conversion 3. http://proton.ucting.udg.mx/dpto/maestros/hvargas/sd05/SD05.html

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http://www.monografias.com/trabajos11/basda/basda.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/contrest/contrest.shtml

http://www.monografias.com/trabajos4/costo/costo.shtml

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