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LABORATORIO N° 05 LÓGICA DIGITAL

Laboratorio N° 05

LOGICA DIGITAL “FUNCIONES LÓGICAS”

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LABORATORIO N° 05 LÓGICA DIGITAL

ÍNDICE

CONTENIDO

Pág.

RECOMENDACIONES GENERALES DE SEGURIDAD........................................................2

ANÁLISIS DE TRABAJO SEGURO (ATS)...........................................................................3

1.

OBJETIVOS.................................................................................................................... 5

2.

DOCUMENTOS O NORMAS DE REFERENCIA.............................................................5

3.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO.....................................................................................5

3.1.

FUNDAMENTO TEÓRICO.........................................................................................5

3.2.

RECURSOS...............................................................................................................5

3.3.

CARACTERIZACIÓN DEL PROCESO......................................................................7

4.

EVALUACIÓN................................................................................................................. 8

5.

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES.........................................................................8

6.

ANEXOS.......................................................................................................................... 8

2

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LABORATORIO N° 05 LÓGICA DIGITAL

Historial de revisión Participantes

Área

Elaborado por:

Pedro Pablo Benites Jara

Revisado por:

(Centro de Seguridad)

Aprobado por:

Carlos Prado Gardini

Fecha

Electricidad Electrónica

02/03/2020

Electricidad Electrónica

28/02/2020

Control de cambios Revisión

Fecha

Descripción del Cambio

3

Firma

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LABORATORIO N° 05 LÓGICA DIGITAL

RECOMENDACIONES GENERALES DE SEGURIDAD Antes de iniciar con las actividades, se tendrá en cuenta lo siguiente: A. Condiciones obligatorias para el uso del ambiente. B. Respuesta a emergencias.  Vías de acceso y evacuación.  Equipos de respuesta a emergencias.  Señalización de seguridad. C. Normas de seguridad generales.

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LABORATORIO N° 05 LÓGICA DIGITAL

ANÁLISIS DE TRABAJO SEGURO (ATS)

5

6

1. OBJETIVOS 1. Identificarlas funciones lógicas básicas AND, OR, NOT, y comprobar su tabla de verdad. 2. Identificar las funciones lógicas NAND, NOR, XOR y comprobar su tabla de verdad. 3. Plantear las ecuaciones booleanas de un circuito con dos o más compuertas 4. lmplementar una aplicación con las funciones digitales

2. DOCUMENTOS O NORMAS DE REFERENCIA  

A.E Delgado – J. Mira (1999) Problemas de Electrónica Digital. Louis Nashelky, Robert L. Boylestad(2009) Electrónica: Teoría de circuitos y dispositivos electrónicos.

3. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO C.1. FUNDAMENTO TEÓRICO

Las funciones lógicas presentan dos niveles lógicos: Nivel bajo (L) ó “0” lógico y Nivel alto ó “1” Lógico. Las funciones lógicas responden a una tabla de verdad, y se les representa mediante símbolos. Toda la lógica digital se rige por la lógica Booleana. Los circuitos lógicos típicos corresponden a la familia TTL (LOGICA TRANSISTOR TRANSISTOR y CMOS (SEMICONDUCTOR OXIDOMETALICO COMPLEMENTARIO). Los Circuitos TTL operan con 5 VDC. A partir de las funciones básicas se implementan todos los circuitos digitales. C.2. RECURSOS

3.2.1. Charla de seguridad 5 minutos Toda sesión de aprendizaje debe iniciar con una charla de seguridad de 5 minutos, donde el docente explique claramente las normas de seguridad básicas a cumplir durante la sesión.

3.2.2. Implementos de Seguridad de uso obligatorio

Protección ocular

Zapatos de seguridad

Guantes

Mameluco

3.2.3. Materiales e insumos Los materiales a utilizar, se describen a continuación:

• • • •

Circuitos integrados. Cables de conexión Protoboard Diodos Led 7

3.2.4. Equipos Los equipos a utilizar, se describen a continuación:  Voltímetro digital.  Fuente de alimentación DC Nota: Realizar inspección de pre-uso de los equipos.

3.2.5. Herramientas Las herramientas a utilizar, se describen a continuación:  Destornillador perillero

C.3. CARACTERIZACIÓN DEL PROCESO ETAPA DEL PROCESO

PELIGROS POTENCIALES

RIESGO

Inspección pre-uso: Fuente de alimentación DC.

Manipulación de equipos electrónicos

Protoboard

Manipulación de equipos electrónicos

Manipulación de equipos electrónicos

-

-

8

 Uso de cables de alimentación totalmente aislados.

Quemaduras

Descarga eléctrica Quemaduras

 Contacto con corriente eléctrica:

-

PROCEDIMIENTO.

Descarga eléctrica

 Contacto con corriente eléctrica:

-

Preparación del circuito digital a probar Armar el circuito digital con los chips indicados y verificar la señal de salida según condiciones de entrada. Utlizar Leds para la salidad.

-

Preparación de los circuitos digitales para la generación de señales digitales Revisar los códigos de los circuitos digitales con puertaas NOT, AND, NOR, NAND, NOR y XNOR.

 Contacto con corriente eléctrica:

CONTROLES

Descarga eléctrica Quemaduras

 Uso de cables de alimentación totalmente aislados.  Evitar el uso de metales en el cuerpo

 Uso de cables de alimentación totalmente aislados.  Evitar el uso de metales en el cuerpo

1. Implementar el siguiente circuito:

Figura 1 3. Conecte los tres puentes como se muestra en la figura a los puntos A, B, C. Con ello las llaves A, B y C quedan conectadas con las entradas de las compuertas. Estas llaves que tienen dos posiciones posibles proporcionan los estados ló gicos “0 “u “1 “a las entradas de las compuertas Y. 4. Encienda la fuente de alimentació n 5. Obtenga la tabla de verdad de la compuerta AND usando las llaves A y B para aplicar nivel ló gico alto (1) o bajo (0) 6. Complete la tabla de verdad. A

B

0 0 1 1

0 1 0 1

9

F 1 0 0 0 1

7. Plantee la expresió n booleana de esta compuerta AND (Y) F1 = ............................................................... 8. Utilizando las llaves A, B y C aplique los niveles ló gicos “1” y” 0” a las entradas del circuito de la figura anterior.

9. Complete la tabla de verdad. A 0 0 0 0 1 1 1 1

B 0 0 1 1 0 0 1 1

C 0 1 0 1 0 1 0 1

10

F2 0 0 0 0 0 0 0 1

10. Plantee la expresió n booleana de este circuito. F2 = ............................................................... 11. Busque el circuito de la figura 2

Figura 2 12. Obtenga la tabla de verdad de la compuerta OR usando las llaves A y B para aplicar nivel ló gico alto (1) o bajo (O) 13. Complete la tabla de verdad A

B

0 0 1 1

0 1 0 1

F 1 0 1 1 1

14. Plantee la expresió n booleana de esta compuerta OR (Y) F1 = ............................................................... 15. Utilizando las llaves A, B y C aplique los niveles ló gicos “1” y” 0” a las entradas del circuito de la figura 2. 16. Complete la tabla de verdad A 0 0 0 0 1 1

B 0 0 1 1 0 0

C 0 1 0 1 0 1 11

F2 0 1 1 1 1 1

1 1

1 1

0 1

1 1

17. Plantee la expresión booleana de este circuito F2 = ...............................................................

18. lmplemente el circuito de la figura 3

Figura 3

19. Determine las salidas de las compuertas F1, F2, y complete la tabla de verdad: A 0 0 0 0 1 1 1 1

B 0 0 1 1 0 0 1 1

C 0 1 0 1 0 1 0 1

F1 0 0 1 1 1 1 1 1

F2 0 0 0 1 0 1 1 1

20. Plantee la expresión booleana de estas compuertas lógicas: F2 = ...............................................................

3. Busque el circuito de la figura 4

12

Figura 4

4. Determine las salidas de las compuertas F1, F2 y F3, y complete la tabla de verdad:

A 0 0 0 0 1 1 1 1

B 0 0 1 1 0 0 1 1

C 0 1 0 1 0 1 0 1

F1 0

F2 0

F3 0

5. Plantee la expresión booleana de estas compuertas lógicas: F3 = F1 +F2 = ...............................................................

6. Implementar el circuito de la figura 5

Figura 5

21. Complete la tabla de verdad de la figura 5 A 0 1

F1 0 1

F2 0 0

F3 1 1

22. Exprese las funciones booleanas parea cada función obtenida F1 = ............................................................... 13

F2 = .................................

F3 = ...............................................................

23. Analizar la puerta Nand de la Figura 6.

Figura 6

27. Complete la tabla de verdad. A 0 0 1 1

B 0 1 0 1

F

Plantee la expresión booleana de esta compuerta NAND F = ...............................................................

28. Analizar la función lógica NOR de la figura 7.

Figura 7

29. Complete la tabla de verdad A 0 0 1 1

B 0 1 0 1

F

Plantee la expresión booleana de esta compuerta NOR F = ...............................................................

14

30. Implemente el circuito de la figura 8 y complete la tabla de verdad.

15

Electrónica

Figura 8 Complete la tabla de verdad y plantee la ecuación booleana. A 0 0 1 1

B 0 1 0 1

F1

F2

F3

Plantee la expresión booleana de la función F3 F3 = ...............................................................

31. ¿De la tabla obtenida a que función es equivalente? ……………………………………………………………………………………..

32. Implementar la función mostrada en la figura 9

Figura 9 16

Electrónica

Complete la tabla de verdad. A 0 0 1 1

B 0 1 0 1

F1

F2

F3

Plantee la expresión bóoleana de la función F3 F3 = ...............................................................

33. Implementar la función mostrada en la figura 10

Figura 10

34. Complete la tabla de verdad. A 0 0 0 0 1 1 1 1

B 0 0 1 1 0 0 1 1

C 0 1 0 1 0 1 0 1

F1

Plantee la expresión bóoleana de las funciones: F1 = ............................................................... F2= ……………………………………………… 17

F2

Electrónica

27. Implementar el circuito Digital Comparador de la figura 11

Figura 11

28. complete la tabla de verdad de la figura 11. A 0 0 1 1

B 0 1 0 1

F1

F2

18

F3

F4

F5

Electrónica

4. EVALUACIÓN Para ver el funcionamiento de los circuitos digitales, ¿qué es lo más resaltante a tener en cuenta? Fundamente su respuesta. ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

5. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 19

Electrónica

………………………………………………………………………………………………

6. ANEXOS

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