Manual de practicas sistemas digitales 1

SISTEMAS DIGITALES I
MANUAL DE LABORATORIO

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE BIOINGENIERÍA ACADEMIA DE BIOINGENIERÍA

Manual de Laboratorio: SISTEMAS DIGITALES I

INDICE
Prologo Practica #1: SISTEMAS DIGITALES: PRINCIPIOS BÁSICOS Practica #2: ALGEBRA DE BOOLE Practica #3: TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE EXPRESIONES LÓGICAS Practica #4: DISEÑO DE CIRCUITOSCOMBINATORIOS Practica #5: OPERACIONES BÁSICAS ARITMÉTICAS DIGITALES Practica #6: MULTIPLICACIÓN BINARIA Practica #7: REGISTROS BINARIOS Practica #8: CONTADORES BINARIOS Practica #9: PROGRAMACIÓN DE MICROCONTROLADOR APENDICES 2 3 11 16 20 25 27 30 33 40 46

M en C. Engelbert E. Linares González  M en C. Katia Martínez Castillo 

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Manual de Laboratorio: SISTEMAS DIGITALES I

PROLOGO A LA EDICIÓN 2010 El presente manual de prácticas de Laboratorio de Sistemas Digitales I, comprende la cantidad de diez prácticas que corresponden al curso de un semestre de la materia de Sistemas Digitales I. Estas fueron clasificadas como básicas, las que describen la operación de loselementos electrónicos digitales más usuales, refiriéndose a aquellas prácticas que representan la operación y diseño bajo ciertas condiciones de trabajo en los dispositivos y finalmente la aplicación, que corresponde tanto a la utilización de los dispositivos en prototipos elementales que ejemplifican el uso de estos asi como elementos de programación de microcontroladores, así como a lapresentación de un proyecto personal a desarrollarse en las últimas sesiones del laboratorio. Bajo lo anterior descrito, este manual completa la serie de actividades teóricopracticas que proporcionan al alumno de la materia de Sistemas Digitales I, las habilidades necesarias para el manejo de los dispositivos electrónicos más usuales en el área de la Ingeniería en Biomédica.

Los autores. M. en C. EngelbertE. Linares G. M. en C. Katia Martínez Castillo

M en C. Engelbert E. Linares González  M en C. Katia Martínez Castillo 

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Manual de Laboratorio: SISTEMAS DIGITALES I

PRACTICA No. 1 SISTEMAS DIGITALES PRINCIPIOS BÁSICOS
OBJETIVO GENERAL Conocer la aplicación dedispositivos semiconductores DIODO Y TRANSISTOR, como conmutadores, así como las compuertas lógicas básicas y sus tablas de verdad. OBJETIVOS ESPECIFICOS • Diseñar con diodos y transistores (BJT), circuitos conmutadores y compuertas. • Comprobar la tabla de verdad de cada una de las compuertas lógicas básicas • (NOT, OR, NOT, AND, NAND, XOR, NXOR) • Diseñar la etapa de potencia, para un circuito lógicocombinatorio. INTRODUCCION El funcionamiento del diodo, transistor BJT y CMOS, no solamente puede ser lineal, sino que puede ser utilizado como elemento no lineal, es decir como conmutador controlado. En un conmutador digital se utilizan varios transistores como conmutadores, en la actualidad, en el diseño de este tipo de circuitos es muy importante la velocidad de conmutación. Para que un elemento nolineal, opere como conmutador, se diseña su circuito de tal forma que el componente este en la zona de CORTE o SATURACION, en el caso de los transistores; en el caso de los diodos de CONDUCCION o NO CONDUCCION. En CORTE, el transistor es considerado como conmutador “abierto”, ya que no hay corriente en el colector. En SATURACION, el transistor es considerado como conmutador “CERRADO”, ya que setiene la máxima corriente que circula por el colector. La corriente aplicada a la base del transistor es el medio “controlador” del transistor como conmutador. En el diodo, de igual manera la corriente es el medio controlador, pero solo con el sentido del flujo de la misma. Por otra parte, las compuertas lógicas son elementos básicos en los sistemas digitales, las cuales operan con números...