REALIZADO POR: JOSE AGUILAR C.I. 11.592.018-SECCIÓN 3046 PROFESOR: Ing. INRRI TOVAR CIRCUITOS DIGITALES
PROYECTO # 1 (4.5)
Diseñe un circuito lógico cuya salida es ALTA sólo cuando la mayoría de las entradas A, B y C son BAJAS.
TABLA DE LA VERDAD A 0 0 0 0 1 1 1 1
B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
TABLA DE KARNAUGH X 1 1 1 0 1 0 0 0
ABC ABC ABC ABC
X= ABC + ABC + ABC + ABC
C
C
AB
1
1
AB
1
0
AB AB
0
0
1
0
X= AB + AC + BC
SIMPLIFICACIÓN CIRCUITO LOGICO
A B C
X
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PROYECTO # 2 (4.8)
La figura 4-42 muestra el diagrama de una alarma para automóvil empleada para detectar ciertas condiciones no deseables. Los tres interruptores se emplean para indicar el estado en el que se encuentra la puerta del lado del conductor, el encendido y l os faros respectivamente. Diseñe un circuito lógico con estos tres interruptores como entradas, de manera que la alarma se active cuando se presenten cualquiera de las siguientes condiciones: Los faros están prendidos mientras el encendido está apagado. La puerta está abierta mientras el encendido está prendido. A= Puerta, B= Encendido, C= Luces.
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TABLA DE LA VERDAD. A 0 0 0 0 1 1 1 1
B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
SIMPLIFICACIÓN X 0 1 0 0 0 1 1 1
ABC
ABC ABC ABC
X= ABC + ABC + ABC + ABC
C
C
AB
0
1
AB
0
0
AB AB
1
1
0
1
X= AB + BC
CIRCUITO LOGICO A B
C
X
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DIAGRAMA DE CONEXIÓN
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PROYECTO # 3 (4.25) Cuatro tanques de gran capacidad de una planta química contien en diferentes líquidos sometidos a calentamiento. Se utilizan sensores de nivel de líquido para detectar si el nivel de los tanques A y B excede un nivel predeterminado. Los sensores de temperatura de los tanques C y D detectan cuando la temperatura de est os tanques desciende de un límite prescrito. Suponga que las salidas A y B del sensor de nivel del liquido son BAJOS cuando el nivel es satisfactorio y ALTOS cuando es demasiado alto. Asimismo, las salidas C y D del sensor de temperatura son BAJAS cuando la temperatura es satisfactoria y ALTAS cuando la temperatura es demasiado baja. Diseñe un circuito lógico que detecte cuando el nivel del tanque A o B es muy alto al mismo tiempo que la temperatura ya sea en el tanque C o en el D es muy baja.
TABLA DE LA VERDAD A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
D 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
X 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1
ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD
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X = ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD
SIMPLIFICACIÓN
CD
CD
CD
CD
AB
0
0
0
0
AB
0
1
1
1
AB
0
1
1
1
AB
1
1
1
1
X= AB + BC + BD
CIRCUITO LOGICO
A B
C
D
X
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DIAGRAMA DE CONEXIÓN
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PROYECTO # 4 (4.16)
La figura 4.44 muestra un contador BCD que produce una salida de 4 bits que representa el código BCD para el número de pulsos que se han aplicado en la entrada del contador. Por ejemplo, después de 4 pulsos, la salidas del contador son BCBA = 01002 = 410. El contador se reajusta a 0000 2 después del decimo pulso y comienza a contar de nuevo. En otras palabras; las salidas DCBA nunca representarán un número mayor que 1001 2 = 910. Diseñe el circuito lógico que produzca una salida en ALTO cada ve z que el valor de la cuenta sea 2, 3 ó 9. Utilice el mapa de karnaugh y aproveche las condiciones “no importa”.
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TABLA DE LA VERDAD D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
C 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
A 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
SIMPLIFICACIÓN X 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 X X X X X X
DCBA DCBA
DCBA
AB
AB
AB
AB
DC
0
1
1
0
DC
0
0
0
0
DC
X
X
X
X
DC
0
X
X
1
X= BC + BD + AD + DC
X= DCBA + DBCA + DBCA
CIRCUITO LOGICO D C B A
X
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DEAGRAMA DE CONEXIÓN
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PROYECTO # 5 (4.26) La figura 4-50 muestra el cruce de una autopista principal con un c amino de acceso secundario. Se colocan sensores de detección de vehículos a lo largo de los carriles C y D (camino principal) y en los carriles A y B (camino de acceso). Las salidas del sensor son BAJAS (0) cuando no pasa ningún vehículo y ALTAS (1) cuando pasa algún vehículo. El semáforo del crucero se controlará de acuerdo con la siguiente lógica:
1. El semáforo E-O estará en luz verde siempre que los carriles C y D están ocupados. 2. El semáforo E-O estará en luz verde siempre que ya sea C o D estén ocupados pero A y B no lo estén. 3. El semáforo N-S estará en luz verde siempre que los carriles A y B están ocupados pero C y D no lo están. 4. El semáforo N-S también estará en luz verde cuando A o B están ocupados en tanto que C y D no lo están. 5. El semáforo E-O estará en luz verde cuando no haya vehículos transitando.
Utilizando las salidas del sensor A, B, C y D como entradas, diseñe un circuito lógico para controlar el semáforo. Debe haber dos salidas N -S y E-O, que pasen a ALTO cuando la luz correspondiente se p one verde. Simplifique el circuito lo más que sea posible y muestre todos los pasos.
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TABLA DE LA VERDAD
Camino de acceso A B 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1
Camino principal C D 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1
E-O 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1
N -S 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0
NOTA: prioridad de paso al camino principal.
E-O = ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD +ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD +ABCD
N-S = ABCD + ABCD + ABCD
OBSERVACIÓN: Se tomo la salida N-S para desarrollar el circuito lógico aplicándole la simplificación, esto se debe a que todas las condiciones que no se cumple en la salida N S se cumplen en E-O, esto quiere decir que la salida E-O es el negado de N-S.
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NS = ABCD + ABCD + ABCD
CD SIMPLIFICACIÓN
CD
CD
CD SALIDA N-S
AB
0
0
0
0
AB
1
0
0
0
AB
1
0
0
0
AB
1
0
0
0
NS = BCD + ACD
CIRCUITO LOGICO
A B
N-S
C E-O D
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DIAGRAMA DE CONEXIÓN
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PROYECTO # 6 (4.17)
La figura 4-45 muestra cuatro interruptores que son parte de la circuitería de control de una máquina copiadora. Los interruptores se encuentran en distintos puntos a lo largo del camino que recorre el papel dentro de la máquina. C ada interruptor está normalmente abierto y, cuando el papel pasa sobre el interruptor, éste se cierra. Es imposible que los interruptores S 1 y S4 se cierren al mismo tiempo. Diseñe un circuito lógico que genere una salida ALTO cada vez que dos o más interr uptores están cerrados al mismo tiempo. Utilice el mapa K y aproveche las ventajas que ofrecen las condiciones “no importa”.
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TABLA DE LA VERDAD A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
D 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
X 0 0 0 1 0 1 1 1 0 X 1 1 1 X 1 X
ABCD
S1 = A S2 = B
ABCD ABCD ABCD
S3 = C S4 = D
ABCD ABCD ABCD ABCD
X = ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD +ABCD SIMPLIFICACIÓN CD
CD
CD
CD
AB
0
0
1
0
AB
0
1
1
1
X = CD + AB + BC + BD + AC
X = CD + B (A+C+D) + AC AB
1
X
X
1
AB
0
X
1
1
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CIRCUITO LOGICO
A X
B C
D
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DIAGRAMA DE CONEXIÓN
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PROYECTO # 7 (4.22)
La figura 4-49 representa un circuito multiplicador que toma dos núme ros de 2 bits, X 1X0 y Y1Y0 y produce un numero binario de salida Z3Z2Z1Z0 que es igual al producto aritmético de los dos números de entrada. Diseñe el circuito lógico para el multiplicador. (sugerencia: el circuito lógico tendrá cuatro entradas y cuatro sa lidas).
TABLA DE LA VERDAD XI=D XO=C Y1=B Y0=A Z3
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
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Z2
Z1
Z0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0
0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0
0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1
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Z0= DCBA + DCBA + DCBA + DCBA Z1= DCBA + DCBA + DCBA + DCBA + DCBA + DCBA Z2= DCBA + DCBA + DCBA Z3= DCBA
SIMPLIFICACIÓN DE Z0
DC
BA
BA
BA
BA
0
0
0
0
Z0 = AC DC
0
1
1
0
DC
0
1
1
0
DC
0
0
0
0
CIRCUITO LOGICO
NOTA: Z0 más adelante se fusionará con Z3 esto por que comparten las
A Z0 B
mismas entradas haciendo un ahorro de componentes.
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Z1= DCBA + DCBA + DCBA + DCBA + DCBA + DCBA
SIMPLIFICACIÓN DE Z1
DC
BA
BA
BA
BA
0
0
0
0 Z1 = ABC + BCD + ACD + ABD
DC
0
0
1
1
DC
0
1
0
1
DC
0
1
1
0
CIRCUITO LOGICO A B C D
Z1
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Z2 = DCBA + DCBA + DCBA
SIMPLIFICACIÓN DE Z2
BA
BA
BA
BA
DC
0
0
0
0
DC
0
0
0
0
DC
0
0
0
1
DC
0
0
1
1
Z1 = ABC + BCD
CIRCUITO LOGICO
A B C D
Z2
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Z3= DCBA
OBSERVACIÓN: Z3, no tiene simplificación pero puede ser fusionado con Z 0 para reducir la cantidad de componentes y para trabajar con un solo modelo de compuerta AND.
A A
Z3
B C D
Z0
C
FUSIÓN
A
Z0 C
Z3 D B
CIRCUITO LOGICO
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CIRCUITO DE CONEXIÓN INTEGRADO
Z0
Z1
Z2
Z3
REALIZADO POR: JOSE AGUILAR C.I. 11.592.018-SECCIÓN 3046 PROFESOR: Ing. INRRI TOVAR CIRCUITOS DIGITALES
DIAGRAMA DE CONEXIÓN