Proyectos de Circuitos Digitales

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



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.


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


DIAGRAMA DE CONEXIÓN


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


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




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”.


 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


DEAGRAMA DE CONEXIÓN


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.


 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.


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




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”.


 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


CIRCUITO LOGICO

A X

B C

D




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


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.


Z1= DCBA + DCBA + DCBA + DCBA + DCBA + DCBA


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


Z2 = DCBA + DCBA + DCBA


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


 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


CIRCUITO DE CONEXIÓN INTEGRADO

Z0

Z1

Z2

Z3



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