Circuitos Combinacionales

Introducción

En este trabajo práctico diseñaremos circuitos basándonos en los multiplexores y demultiplexores, combinado a lo ya visto en los trabajos anteriores.
Podremos ver algunos de sus usos, y como reducimos el circuito utilizando estos integrados.
Tambien aprenderemos a utilizar los display de 7 segmentos, y su integrado de comando.
Los integrados a utilizar son:

4001 (NOR / 2input)
4011 (NAND / 2 input)
4077 (X-NOR / 2 input)
C.I. 4511 (BCD para 7 segmentos)
Display 7 segmentos (catodo comun)
C.I. 4052 (Multiplexor/Demultiplexor )
Para diseñar los circuitos seguiremos los siguientes pasos:
* Armar la tabla de verdad
* Analizar la tabla de verdad siguiendo una “receta practica” la cual consiste en:
* Dividir la tabla de verdad por la cantidad deentradas que tengamos en el Multiplexor.
* Analizar e identificar los bits que identifican a los grupos
* Utilizar lógica necesaria para lograr las entradas deseadas al multiplexor.
* Simplificar por mapa de Karnaugh, si es necesario.
* Utilizar algebra de boole, si es necesario, para lograr adaptar la función a las compuertas a utilizar
* Armar el circuito, asignándoleentradas y salidas de las compuertas al integrado
* Armar el esquemático

1) Implementar una XOR de cuatro (4) entradas mediante un multiplexor de cuatro (4) canales y lógica necesaria.
Como ya hemos mencionado, utilizaremos la receta práctica para analizar y armar el circuito.
Si analizamos la tabla de verdad, podemos ver que dividiendo en cuatro la tabla (cantidad de entradas delmultiplexor) como resultado tenemos 2 X-OR y 2 X-NOR. Y también podemos notar que los bits que identifican a estos grupos son el D y C.
Tabla de verdad
D | C | B | A | Z | "receta" |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |   |
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | X-OR |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 |   |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 |   |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 |   |
0 | 1 | 0 | 1 | 0 | X-NOR |
0 | 1 | 1 | 0 | 0 |   |
0 | 1 | 1 | 1 | 1 |   |
1| 0 | 0 | 0 | 1 |   |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 | X-NOR |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 |   |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 |   |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 |   |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | X-OR |
1 | 1 | 1 | 0 | 1 |   |
1 | 1 | 1 | 1 | 0 |   |
Circuito
| INH | | | |
|   | | | |
X0 |   |   |   | |
X1 |   | |   | x |
X2 |   | MUX | |
X3 |   | |   | |
|   |   |   | |
| D | C | | |

X0=A⨁BX1=A⨁B
X2=A⨁B
X3=A⨁B
Esquemático

2) Realizar un divisor resistivo programable utilizando resistencias, un multiplexor de cuatro (4) vías y un circuito de visualización de canal por display. Medir la tensión de salida para cada combinación y calcular los valores.
Esquemático

B | A | Valores calculados [v] | Valores medidos [v] |
0 | 0 | 5 | 5 |
0 | 1 | 3,75 |   |
1 | 0| 2,5 |   |
1 | 1 | 1,25 |   |

3) Utilizando dos C.I. 4052 y lógica necesaria, dibujar e implementar en forma práctica, un comparador de magnitud para dos números de dos bits.
| | | | | | | | | |
A0 |   |   |   |   |   |   |   |   | |
B0 |   |   | | comparador | |   | A=B |
|   | | | de | | | |   | A<B |
A1 |   |   | | magnitudes | |   | A>B |
B1 |  |   | | | | | |   | |
| |   |   |   |   |   |   |   | |

Tabla de verdad
D | C | B | A | A<B | A>B | A=B |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
Para A=B:
1C0=B+A
1C1=B.A=B+A
1C2=B.A=B.A
1C3=B.A
Para A>B:
2C0=A+B
2C1=B
2C2=A.B
2C3=0


Como se puede apreciar, utilizamos la receta práctica...