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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA Y ELECTRICA ESCUELA PROFESIONAL DE ING. ELECTRONICA --------------------------

LABORATORIO 4 DE CIRCUITOS DIGITALES II TEMA PROFESOR

: CONTADORES (DISEÑOS CON FF´s) : ING. DARIO UTRILLA SALAZAR

I. INTRODUCCIÓN En el presente laboratorio, se desarrolla el análisis funcional de los circuitos secuenciales desarrollados con los biestables (Latch y Flip Flops); que permiten obtener secuencias de estados binarios que al ser decodificados nos permiten obtener una sucesión de estados ascendente, descendente y/o desordenado (escalador) pero periódico, estableciendo el módulo del contador, permitiendo además establecer funciones de almacenamiento de pulsos recibidos por el sistema digital (proceso de conteo) y relacionar con la temporizacion de eventos del sistema digital de lógica cableada.

II. OBJETIVOS 1. OBJETIVOS GENERALES Analizar e Implementar diversos circuitos secuenciales asíncronos y sincronos, relacionados con la generación de estados ascendentes, descendentes y/o escaladores; implementados con los Flips Flops. La visualización del funcionamiento de cada una de los circuitos de contadores son implementados utilizando dispositivos display y/o diodos leds en las salidas. Implementar circuitos básicos con IC TTL y CMOS. Adquirir destreza para el montaje y cableado de circuitos digitales en el prothoboard.y/o en circuito impreso. Que el estudiante aprenda utilizar los principios básicos para el análisis de circuitos digitales secuenciales mediante simuladores y que tenga la capacidad de realizar la detección de fallos, corregirlos y comprobar su buen funcionamiento.

2. OBJETIVOS ESPECIFICOS Para cada circuito y/o dispositivo integrado considerado en el laboratorio. Buscar las referencias correspondientes en los manuales técnicos adecuados y/o internet. Se analizara la operación de los circuitos secuenciales para determinar su respuesta en el tiempo (desarrollo de Tabla de estados y construcción del diagrama de tiempo).

Implementar cada circuito en prothoboard, analizar su funcionamiento y luego comprobar el funcionamiento de cada uno de ellos; utilizando visualizadores led para las señales de salidas..

III. RESUMEN El experimento consta de circuitos secuenciales que desarrollan las funciones de contadores, por lo que se debe atender especial atención de su análisis, funcionamiento, operación de los circuitos y los resultados obtenidos (respuesta de funcionamiento del circuito, diagramas de tiempo). Por lo que se recomienda efectuar las consultas previas en los apuntes de clases, manuales técnicos adecuados en relación a los dispositivos a emplear y los circuitos digitales a implementar. Por ultimo se implementa el circuito con los circuitos integrados realizando conjuntamente pruebas individuales de su funcionamiento y al terminar dicho proceso se procede a hacer las verificaciones y desarrollo de las tablas de estados y construir los diagramas de tiempo.

IV. MARCO TEORICO La teoría desarrollada en clases

V. PARA EL INFORME PREVIO. 1. Definir el concepto de contador digital, analice su funcionamiento y mencione los tipos característicos de los contadores según la sincronización con la señal de reloj (Clk) y analizar cada uno de ellos (Los circuitos y sus características, tablas de estados y diagramas de tiempo). 2. Describir las características especificas de los contadores : Contadores asíncronos, sincronos. y sus aplicaciones. 3. De los manuales técnicos obtener los IC TTL y CMOS que cumplen con las funciones de contadores, analice brevemente las tabla de verdad, diagramas de tiempo. Y funcionamiento. 4. Cual es la diferencia entre un contador asíncrono y un contador sincrono; así como la diferencia entre un contador convencional y un contador escalador; muestre circuitos prácticos para explicarlos.. 5. Diseñar un contador asíncrono utilizando FF´s de tipo JK, de modulo 16, 12, 10, 6. 6. Diseñar un contador descendente modulo 13, utilizando FF´s tipo D. 6. Diseñar un contador UP/DOWN modulo 10; utilizando FF´s de tipo JK y tipo D.

VI. LISTADO DE MATERIALES Circuitos Integrados IC 555, TTL : 74LS76, 74LS74, 74LS00, 74LS02, 74LS04 Prothoboard y pulsador Cables de conexión Manuales técnicos. Resistencias de diversos valores (100Kohm, 120 Kohm) Diodos LED´s. Condensadores de diversos valores: 0.1 uF, 4.7uF, 10uF..

VII. IMPLEMENTACION 1. Implementar el contador asíncrono “UP” modulo 16 mostrado en la Figura 1. Analice su funcionamiento, desarrolle la Tabla de estados y construir el diagrama de tiempo; (Sugerencia Usar IC 74LS76)

Figura 1 Contador asíncrono “UP” módulo 16 2. Al circuito contador asíncrono “UP” modulo 16 de la Figura 1, modificar para que pueda realizar la función de: a) Contador “UP” modulo 13 b) Contador “UP” modulo 10 c) Contador “UP” modulo 7 3. Al circuito contador asíncrono “UP” de la Figura 1, configurar para que realice la función de divisor de frecuencia entre: a) Divisor entre 15 b) divisor entre 12 c) Divisor entre 10

4. Implementar el circuito contador sincrono, cuyo diagrama se muestra en la Figura 2, analice su funcionamiento, desarrolle su tabla de estados y graficar el diagrama de tiempos de Qn, Q2n, Q3n y Q4n . (Considere Qn: LSB Q4n: MSB) Para su implementación utilice IC 74LS76.

Figura 2. Circuito contador sincrono.

5. Implementar un circuito contador sincrono UP/DOWN modulo 10, utilizando el diseño del informe previo del presente laboratorio. Utilice Flip Flops JK. 6. Implementar el circuito de un contador sincrono, descrito por las funciones Lógicas de los Flip Flops; analice su funcionamiento, desarrolle su tabla de estados y su diagrama de tiempos. (Para su implementación. Sugerencia Utilice IC 74LS76). Considere Q4n : MSB Qn : LSB. J4 = (Qn)´ + Q2n K4 = Qn +Q2n +Q3n J3 = (Qn)´ K3 = (Q4n)´ J2 = Qn (Q3n)´ + (Qn)´Q3n Q4n K2 = (Qn)´+ Q3n J1 = (Q2n)´ Q4n K1 = Q2n (Q3n)´+ (Q2n)´(Q4n)´

VIII. PARA EL INFORME FINAL 1. Presentar todos los circuitos implementados (6 circuitos), su tabla de verdad y diagrama de tiempos y breve análisis de su funcionamiento. 2. Describa circuitos de aplicación de los registros de desplazamiento, almacenamiento, universal, direccionable.

IX. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES Describa sus principales observaciones y conclusiones del experimento desarrollado. X. BIBLIOGRAFÍA 1. 2. 3. 4. 5.

Alan Marcovitz B. Diseño Digital. 2ª edicion Editorial Mc Graw Hill. Enrique Mandado. Sistemas Electrónicos Digitales. 7ª Edición. Biblioteca UDB. Morris Mano. Diseño Digital. 1ª Edición. Editorial Prentice Hall. Biblioteca UDB. John F. Wakerly. Diseño Digital, principios y prácticas. Editorial Prentice Hall. Louis Nashelsky. Fundamentos de tecnología digital. 1ª Edición. Noriega Editores,Limusa. 6. Ronald J. Tocci. Sistemas digitales, principios y aplicaciones. Biblioteca UDB.