lab - 02 compuertas lógicas

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)





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





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





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.







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



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



4.3 IMPLEMENTAR EL TEOREMA DE DMORGAN, CASO-1:




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








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


4.4 IMPLEMENTAR EL TEOREMA DE DMORGAN, CASO-2:




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




Para el circuito lgico de la misma figura, plantee y deduzca la expresin algebraica que corresponde






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:




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




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







4.6 IMPLEMENTAR LA FUNCIN LGICA XNOR UTILIZANDO LAS COMPUERTAS AND, OR Y

NOT





Entradas Salida

A6 B6 Led6

0 V 0 V

0 V 5 V

5 V 0 V

5 V 5 V





Entradas Salida

A6 B6 S6

0 V 0 V

0 V 5 V

5 V 0 V

5 V 5 V







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

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