Download - Lab - 02 Compuertas Lógicas
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTBAL DE HUAMANGA
ESCUELA DE FORMACIN PROFESIONAL DE INGENIERA DE SISTEMAS Sistema Digitales y Arquitectura de Computadoras (IS-341)
Ing. Christian Lezama Cuellar Ing. Christian Lezama Cuellar
Semestre 2015 - I Pgina 1 de 9
LABORATORIO NRO. 02 NOTA
TEMA: Compuertas Lgicas
ALUMNO: CODIGO:
GRUPO: Martes: 12:00 pm 04:00pm
Jueves: 01:00 pm 05:00pm
Viernes: 02:00 pm 6:00pm
Sabado 6:00am 10:00am
Sabado 5:00pm 9:00pm
1 OBJETIVO Adquirir conocimiento y destreza en el manejo de las compuertas lgicas y circuitos lgicos bsicos
equivalentes a nivel de circuitos integrados.
Representacin elctrica los estados lgicos de las variables binarias y representacin ptica del
resultado de una funcin lgica.
Verificar los resultados prcticos con el uso el simulador PROTEUS ISIS.
2 EQUIPOS Y COMPONENTES REQUERIDOS Fuente de voltaje VDC = 5V, protoboard, cables de conexin y pela-cables.
C.I.: 74LS00, 74LS02, 74LS04, 74LS08, 74LS32, 74LS86
05 resistores de carbn de 220 (1/2W) y 5 LEDs.
3 REVISIN TERICA
3.1 FAMILIAS LGICAS
Una familia lgica de circuitos integrados digitales monolticos, es un grupo de puertas lgicas (o
compuertas) construidas usando uno de varios diseos diferentes, usualmente con niveles lgicos
compatibles y caractersticas de fuente de poder dentro de una familia.
a) Tipos de familias lgicas: Dentro de las familias lgicas se encuentran
DL (Lgica de Diodo)
RTL (Lgica de Resistencia-Transistor)
DTL (Lgica de Diodo-Transistor)
ECL (Lgica de Acoplamiento de Emisor)
TTL (Lgica de Transistor-Transistor)
IIL I2L (Lgica Inyeccin Integrada)
MOS (Semiconductor Oxido Metal)
o PMOS (MOS tipo-P)
o NMOS (MOS tipo-N)
o CMOS (MOS Complementario)
o BiCMOS (CMOS Bipolar)
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b) Tecnologa TTL: Acrnimo Ingls de
Transistor-Transistor Logic, es una familia
lgica o lo que es lo mismo, una tecnologa
de construccin de circuitos electrnicos
digitales. En los componentes fabricados
con tecnologa TTL los elementos de
entrada y salida del dispositivo son
transistores bipolares.
Caractersticas.
Su tensin de alimentacin
caracterstica dentro del rango: 4,75V - 5,25V.
Los niveles lgicos: entre 0,2V y 0,8V para el estado L (bajo) y los 2,4V y Vcc para el
estado H (alto).
La velocidad de transmisin entre los estados lgicos es su mejor base, si bien esta
caracterstica le hace aumentar su consumo siendo su mayor enemigo. Motivo por el
cual han aparecido diferentes versiones de TTL como FAST, L (bajo consumo), S (serie
rpida schottky) LS (rpida de bajo consumo) , etc. En algunos casos puede alcanzar
poco ms de los 250 MHz.
c) Tecnologa CMOS: del ingls Complementary Metal Oxide
Semiconductor Semiconductor Complementario de xido
Metlico, es una de las familias lgicas empleadas en la
fabricacin de circuitos integrados (chips). Su principal
caracterstica consiste en la utilizacin conjunta de transistores de
tipo pMOS y tipo nMOS configurados de tal forma que, en estado
de reposo, el consumo de energa es nicamente el debido a las
corrientes parsitas. En la actualidad, la mayora de los circuitos
integrados que se fabrican utilizan la tecnologa CMOS. Esto
incluye microprocesadores, memorias, DSPs y muchos otros tipos
de chips digitales.
Caractersticas.
Su tensin de alimentacin caracterstica dentro del rango: 3V - 18V.
Son sencillos de disear.
Alta densidad de integracin, menor consumo de energa, menor costo.
Versiones de CMOS: HC y HCT.
3.2 FUNCIONES Y COMPUERTAS LGICAS
Tabla de verdad de las funciones lgicas:
Variables AND OR NOT NAND NOR XOR XNOR
X Y X.Y X + Y . +
0 0 0 0 1 1 1 0 1
0 1 0 1 1 1 0 1 0
1 0 0 1 0 1 0 1 0
1 1 1 1 0 0 0 0 1
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Diagramas esquemticos de las compuertas lgicas con circuitos integrados estndar de la serie TTL
74LSxx:
NAND: 74LS00 C.I.: 74LS00
NOR: 74LS02 NOT: 74LS04
AND: 74LS08 OR: 74LS32
XOR: 74LS86 XNOR: 74LS266
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4 DESARROLLO DE LA PRCTICA
4.1 IMPLEMENTAR LA FUNCIN LGICA OR UTILIZANDO SLO COMPUERTAS NAND:
Implemente en protoboard el circuito de la siguiente figura
Manipule el estado de los conmutadores que representan las variables binarias (A1 y B1), observe y
anote el estado lgico del Led en la tabla de verdad (1).
Tabla de verdad (1)
Entradas Salida
A1 B1 Led1
0 V 0 V
0 V 5 V
5 V 0 V
5 V 5 V
Implemente en Proteus Isis el circuito de la siguiente figura.
Manipule los controles de estado lgico (A1 y B1) que representan las variables binarias, observe y
anote el estado del probador lgico en la tabla de verdad (2).
Tabla de verdad (2)
Entradas Salida
A1 B1 S1
0 V 0 V
0 V 5 V
5 V 0 V
5 V 5 V
Para el circuito lgico de la figura anterior, plantee y deduzca la expresin algebraica que corresponde
a la funcin lgica S1 en funcin de A1 y B1.
4.2 IMPLEMENTAR LA FUNCIN LGICA AND UTILIZANDO SLO COMPUERTAS NOR:
Implemente en protoboard el circuito de la siguiente figura.
Manipule el estado de los conmutadores que representan las variables binarias (A2 y B2), observe y
anote el estado lgico del Led en la tabla de verdad (3).
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Tabla de verdad (3)
Entradas Salida
A2 B2 Led2
0 V 0 V
0 V 5 V
5 V 0 V
5 V 5 V
Implemente en Proteus Isis el circuito de la siguiente figura.
Manipule los controles de estado lgico (A2 y B2) que representan las variables binarias, observe y
anote el estado del probador lgico en la tabla de verdad (4)
Tabla de verdad (4)
Entradas Salida
A2 B2 S2
0 V 0 V
0 V 5 V
5 V 0 V
5 V 5 V
Para el circuito lgico de la figura anterior, plantee y deduzca la expresin algebraica que corresponde
a la funcin lgica S2 en funcin de A2 y B2.
4.3 IMPLEMENTAR EL TEOREMA DE DMORGAN, CASO-1:
Implemente en protoboard el circuito de la siguiente figura.
Manipule el estado de los conmutadores que representan las variables binarias (A3 y B3), observe y
anote el estado lgico del Led en la tabla de verdad (5).
Tabla de verdad (5)
Entradas Salida
A3 B3 Led3
0 V 0 V
0 V 5 V
5 V 0 V
5 V 5 V
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Implemente en Proteus Isis el circuito de la siguiente figura.
Manipule los controles de estado lgico (A3 y B3) que representan las variables binarias, observe y
anote el estado del probador lgico en la tabla de verdad (6).
Tabla de verdad (6)
Entradas Salida
A3 B3 S3
0 V 0 V
0 V 5 V
5 V 0 V
5 V 5 V
Para el circuito lgico de la figura anterior, plantea y deduzca la expresin algebraica que corresponde
a la funcin lgica S3 en funcin de A3 y B3.
4.4 IMPLEMENTAR EL TEOREMA DE DMORGAN, CASO-2:
Implemente en protoboard el circuito de la siguiente figura.
Manipule el estado de los conmutadores que representan las variables binarias (A4 y B4), observe y
anote el estado lgico del Led en la tabla de verdad (7).
Tabla de verdad (7)
Entradas Salida
A4 B4 Led4
0 V 0 V
0 V 5 V
5 V 0 V
5 V 5 V
Implemente en Proteus Isis el circuito de la siguiente figura.
Manipule los controles de estado lgico (A4 y B4) que representan las variables binarias, observe y
anote el estado del probador lgico en la tabla de verdad (8).
Para el circuito lgico de la misma figura, plantee y deduzca la expresin algebraica que corresponde
a la funcin lgica S4 en funcin de A4 y B4.
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Tabla de verdad (8)
Entradas Salida
A4 B4 S4
0 V 0 V
0 V 5 V
5 V 0 V
5 V 5 V
4.5 IMPLEMENTAR LA FUNCIN LGICA XOR UTILIZANDO LAS COMPUERTAS AND, OR Y
NOT:
Implemente en protoboard el circuito de la siguiente figura.
Manipule el estado de los conmutadores que representan las variables binarias (A5 y B5), observe y
anote el estado lgico del Led en la tabla de verdad (9).
Tabla de verdad (9)
Entradas Salida
A5 B5 Led5
0 V 0 V
0 V 5 V
5 V 0 V
5 V 5 V
Implemente en Proteus Isis el circuito de la siguiente figura.
Manipule los controles de estado lgico (A5 y B5) que representan las variables binarias, observe y
anote el estado del probador lgico en la tabla de verdad (10).
Tabla de verdad (10)
Entradas Salida
A5 B5 S5
0 V 0 V
0 V 5 V
5 V 0 V
5 V 5 V
Para el circuito lgico de la figura anterior, plantee y deduzca la expresin algebraica que corresponde
a la funcin lgica S5 en funcin de A5 y B5.
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4.6 IMPLEMENTAR LA FUNCIN LGICA XNOR UTILIZANDO LAS COMPUERTAS AND, OR Y
NOT
Implemente en protoboard el circuito de la siguiente figura.
Manipule el estado de los conmutadores que representan las variables binarias (A6 y B6), observe y
anote el estado lgico del Led en la tabla de verdad (11).
Tabla de verdad (11)
Entradas Salida
A6 B6 Led6
0 V 0 V
0 V 5 V
5 V 0 V
5 V 5 V
Implemente en Proteus Isis el circuito de la siguiente figura.
Manipule los controles de estado lgico (A6 y B6) que representan las variables binarias, observe y
anote el estado del probador lgico en la tabla de verdad (12).
Tabla de verdad (12)
Entradas Salida
A6 B6 S6
0 V 0 V
0 V 5 V
5 V 0 V
5 V 5 V
Para el circuito lgico de la figura anterior, plantee y deduzca la expresin algebraica que corresponde
a la funcin lgica S1 en funcin de A6 y B6.
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5 OBSERVACIONES
6 CONCLUSIONES
7 BIBLIOGRAFA
8 ANEXO Ubicacin de componentes en la ventana Pick Devices
Dispositivo Librera Sub-categora Categora AND, OR, NOT ACTIVE Gates Simulator Primitives NAND; NOR, XOR ACTIVE Gates Simulator Primitives LOGICSTATE ACTIVE Logic Stimuli Debugging Tools LOGICPROBE (BIG) ACTIVE Logic Probes Debugging Tools SWITCH-SPDT ACTIVE Switches Switches & Relays RES IEEE DEVICE Generic Resistors