Practica con GAL y display 7 segmentos
Páginas: 7 (1580 palabras)
Publicado: 15 de octubre de 2014
Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Ingeniería
Laboratorio de Circuitos Digitales
Práctica 4
Circuitos Combinacionales con GAL
Fecha de Realización: 17/09/2014
Fecha de Entrega: 24/09/2014
Ernesto Avila
Introducción
Un circuito combinacional, como su nombre lo sugiere es un circuito cuya salida depende solamente de la "combinación" de sus entradas en el momento que seestá realizando la medida en la salida.
Analizando el circuito, con compuertas digitales, que se muestra (ver el diagrama) se ve que la salida de cada una de las compuertas que se muestran, depende únicamente de sus entradas.
La salida F (salida final o total del circuito) variará si alguna de las entradas A o B o las dos a la vez cambian.
Los circuitos de lógica combinacional son hechos apartir de las compuertas básicas compuerta AND, compuerta OR, compuerta NOT.
También pueden ser construidos con compuertas NAND, compuertas NOR, compuerta XOR, que son una combinación de las tres compuertas básicas.
GAL
GAL (Generic Array Logic), en español Arreglo Lógico Genérico, son un tipo de circuito integrado, de marca registrada por Lattice Semiconductor, que ha sido diseñados con elpropósito de sustituir a la mayoría de las PAL, manteniendo la compatibilidad de sus terminales.
Utiliza una matriz de memoria EEPROM en lugar por lo que se puede programar varias veces.
Un GAL en su forma básica es un PLD con una matriz AND reprogramable, una matriz OR fija y una lógica de salida programable mediante una macrocelda. Esta estructura permite implementar cualquier función lógica comosuma de productos con un número de términos definido.
FUNCIONAMIENTO
Una GAL permite implementar cualquier expresión en suma de productos con un número de variables definidas, por ejemplo este diagrama muestra la estructura básica de una GAL para dos variables de entrada y una salida.
El proceso de programación consiste en activar o desactivar cada celda E2CMOS con el objetivo de aplicarla combinación adecuada de variables a cada compuerta AND y obtener la suma de productos
El siguiente diagrama muestra un ejemplo para un arreglo de 2 entradas y 1 salida.
La programación de los PLDs en general se lleva a cabo por medio de programas de aplicación especializados siendo las dos estrategias de programación más utilizadas la captura esquemática y la de lenguaje dedescripción de hardware (HDL).
La gran ventaja de estas herramientas es el de hacer los diseños en la computadora, donde los errores son fácilmente detectables y corregibles.
Objetivos:
El alumno aprenderá a configurar las líneas de entrada y salida de los circuitos PLD GAL.
EL alumno aprenderá como programar el GALxxV8 y realizara físicamente el circuito que dada la entrada binaria, despliegue suequivalente en hexadecimal.
Material y Equipo
Computadora PC con software Proteus y WinCupl instalado.
1 Protoboard
1 Dip Switches (8 posiciones)
2 Resistencias de 330 Ohm ¼ watt
4 Resistencias de 1000 Ohm ¼ watt
Display de 7 segmentos Cátodo común
Cables de Conexiones
Fuente de poder 5 Volts DC
1 GAL g22v10
Desarrollo
Experimento I
Se realizará en WinCupl el programaadecuado para que el circuito integrado PLD GAL utilizado, en este caso una Gal22V10 se comporte como un decodificador de BCD a 7 Segmentos.
Análisis teórico
Usando la siguiente tabla de verdad, se obtiene la función para cada salida de la GAL.
A cada salida (a, b, c, d, e, f, g) se le colocará un “1” para indicar que se prende ese segmento del display cuando se alcance cierto estado. Se colocaun “1” además por ser de cátodo común el display que se usa.
Símbolo
ABCD
A
b
c
d
e
f
g
0
0000
1
1
1
1
1
1
0
1
0001
0
1
1
0
0
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2
0010
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3
0011
1
1
1
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4
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0
1
1
0
0
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1
5
0101
1
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6
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1
0
1
1
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7
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1
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1
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0
0
1
8
1000
1
1
1
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1
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1
9
1001
1
1
1
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Facultad de Ingeniería
Laboratorio de Circuitos Digitales
Práctica 4
Circuitos Combinacionales con GAL
Fecha de Realización: 17/09/2014
Fecha de Entrega: 24/09/2014
Ernesto Avila
Introducción
Un circuito combinacional, como su nombre lo sugiere es un circuito cuya salida depende solamente de la "combinación" de sus entradas en el momento que seestá realizando la medida en la salida.
Analizando el circuito, con compuertas digitales, que se muestra (ver el diagrama) se ve que la salida de cada una de las compuertas que se muestran, depende únicamente de sus entradas.
La salida F (salida final o total del circuito) variará si alguna de las entradas A o B o las dos a la vez cambian.
Los circuitos de lógica combinacional son hechos apartir de las compuertas básicas compuerta AND, compuerta OR, compuerta NOT.
También pueden ser construidos con compuertas NAND, compuertas NOR, compuerta XOR, que son una combinación de las tres compuertas básicas.
GAL
GAL (Generic Array Logic), en español Arreglo Lógico Genérico, son un tipo de circuito integrado, de marca registrada por Lattice Semiconductor, que ha sido diseñados con elpropósito de sustituir a la mayoría de las PAL, manteniendo la compatibilidad de sus terminales.
Utiliza una matriz de memoria EEPROM en lugar por lo que se puede programar varias veces.
Un GAL en su forma básica es un PLD con una matriz AND reprogramable, una matriz OR fija y una lógica de salida programable mediante una macrocelda. Esta estructura permite implementar cualquier función lógica comosuma de productos con un número de términos definido.
FUNCIONAMIENTO
Una GAL permite implementar cualquier expresión en suma de productos con un número de variables definidas, por ejemplo este diagrama muestra la estructura básica de una GAL para dos variables de entrada y una salida.
El proceso de programación consiste en activar o desactivar cada celda E2CMOS con el objetivo de aplicarla combinación adecuada de variables a cada compuerta AND y obtener la suma de productos
El siguiente diagrama muestra un ejemplo para un arreglo de 2 entradas y 1 salida.
La programación de los PLDs en general se lleva a cabo por medio de programas de aplicación especializados siendo las dos estrategias de programación más utilizadas la captura esquemática y la de lenguaje dedescripción de hardware (HDL).
La gran ventaja de estas herramientas es el de hacer los diseños en la computadora, donde los errores son fácilmente detectables y corregibles.
Objetivos:
El alumno aprenderá a configurar las líneas de entrada y salida de los circuitos PLD GAL.
EL alumno aprenderá como programar el GALxxV8 y realizara físicamente el circuito que dada la entrada binaria, despliegue suequivalente en hexadecimal.
Material y Equipo
Computadora PC con software Proteus y WinCupl instalado.
1 Protoboard
1 Dip Switches (8 posiciones)
2 Resistencias de 330 Ohm ¼ watt
4 Resistencias de 1000 Ohm ¼ watt
Display de 7 segmentos Cátodo común
Cables de Conexiones
Fuente de poder 5 Volts DC
1 GAL g22v10
Desarrollo
Experimento I
Se realizará en WinCupl el programaadecuado para que el circuito integrado PLD GAL utilizado, en este caso una Gal22V10 se comporte como un decodificador de BCD a 7 Segmentos.
Análisis teórico
Usando la siguiente tabla de verdad, se obtiene la función para cada salida de la GAL.
A cada salida (a, b, c, d, e, f, g) se le colocará un “1” para indicar que se prende ese segmento del display cuando se alcance cierto estado. Se colocaun “1” además por ser de cátodo común el display que se usa.
Símbolo
ABCD
A
b
c
d
e
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