LABORATORIO NRO. 2

CIRCUITO DIGITALES

FASE 02: 

Simplificación e Implementación de Circuitos Lógicos

PUERTAS LÓGICAS

1. Puerta NAND:

La puerta lógica NO-Y, más conocida por su nombre en inglés NAND, realiza la operación de producto lógico negado. En ocasiones es llamada también barra de Sheffer.​ En la figura de la derecha pueden observarse sus símbolos en electrónica.

La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta NAND es:

Podemos definir la puerta NO-Y como aquella que proporciona a su salida un 0 lógico únicamente cuando todas sus entradas están en 1

2. Puerta NO-O (NOR):

La puerta lógica NO-O, más conocida por su nombre en inglés NOR, realiza la operación de suma lógica negada. En ocasiones es llamada también barra de Pierce. En la figura de la derecha pueden observarse sus símbolos en electrónica.

La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta NOR es

3.Puerta OR-exclusiva (XOR)

La puerta lógica OR-exclusiva, más conocida por su nombre en inglés XOR, realiza la función booleana A'B+AB'. 

Su símbolo es ${\displaystyle \oplus }$ (signo más "+" inscrito en un círculo). En la figura de la derecha pueden observarse sus símbolos en electrónica.

La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta XOR es:

${\displaystyle F=A\oplus B\,}$

${\displaystyle F={\overline {A}}B+A{\overline {B}}\,}$

4.Puerta NOR-exclusiva (XNOR)

La puerta NO-exclusiva, más conocida por su nombre en inglés NOR exclusive o XNOR, es el complemento de la puerta OR exclusiva, siendo su función booleana AB + A’B’. Se utiliza el mismo símbolo que la puerta OR exclusiva (signo más “+” inscrito en un círculo) y su representación en el diseño de circuitos lógicos y ecuación que la describe

 o también como: ${\displaystyle A\cdot B+{\overline {A}}\cdot {\overline {B}}}$

5.EVIDENCIA DE TAREAS EN LABORATORIO:

i. Planteamiento del problema

 ii. Elaboración de la Tabla de verdad

 iii. Deducción de la Ecuación lógica

 iv. Simulación del circuito

 v. Implementación y funcionamiento

4. Observaciones:

1. El cable de la fuente de poder estuvo pelado, poniendo en riesgo a los estudiantes.
2. El set de compuertas lógicas no contaba con una compuerta lógica OR de 3 entradas, pero se pudo reemplazar con una de 4.
3.  Verificar la continuidad de los cables.
4. Para poder implementar el circuito hacerlo desenergizado para evitar accidentes.
5. Verificar que todos los componentes(puertos digitales) estén en buen funcionamiento de ser contrario avisar al docente o sustituirlo por otro.
6. Para proceder a implementar primero verificar que en la simulación (en la plataforma de Proteus) no tenga ningún error de lo contrario revisar que genera el error y corregirlo.

5.Conclusiones:

• Se pudo reconocer las diferentes áreas de aplicación de la  electrónica digital y como poder implementarlas en estas,
• Concluimos que es importante reconocer las características de los dispositivos digitales, para su uso adecuado en la implementación de un circuito que requiera de este.
• Diseñamos diferentes tipos de sistemas de combinacionales y secuenciales, viendo su funcionamiento, diferencias y uso en la electrónica digital.
• Se uso un Software online para generar un tabla de verdad con 4 variables con su respectiva ecuación lógica, tabla de Karnaugh, grupos, esquema de implementación así ahorrando tiempo para poder seguir con el laboratorio.
• Se vio una forma de controlar las salidas de la interfaz por medio del computador con el programa de LabSoft.
• En en laboratorio, se cumplió todas las condiciones del problema planteado con la ayuda de lo aprendido anteriormente junto con las herramientas proporcionadas al estudiante.

6. Foto grupal:

 Esta foto es una prueba de los todos lo integrantes del grupo estuvieron presentes en el laboratorio.

LABORATORIO NRO. 1

SISTEMA DE SEGURIDAD DIGITAL

FASE 01: 

Puertas y funciones lógicas

1. Definición:

Las puertas lógicas son circuitos electrónicos que realizan operaciones lógicas básicas. Por ejemplo, para realizar la operación producto utilizamos un circuito integrado a partir del cual se obtiene el resultado S = A · B

1.1.¿Qué es una tabla de verdad?

Es un instrumento utilizado para la simplificación de circuitos digitales a través de su ecuación booleana. Todas las tablas de verdad funcionan de la misma manera sin importar la cantidad de columnas que tenga y todas tienen siempre una columna de salida (la última columna a la derecha) que representa el resultado de todas las posibles combinaciones de las entradas.

               

2. Funciones Lógicas utilizadas en Electrónica Digital

2.1 Puerta AND:

Su señal de salida se activa sólo cuando se activan todas las señales de entrada. Que es igual al producto lógico S = A · B que corresponde con la siguiente tabla de la verdad (para tres entradas) y al siguiente circuito eléctrico.

2.2 Puerta OR:

Su señal de salida se activa si se energiza cualquiera de las señales de entrada. Equivale a la suma lógica S = A + B y se corresponde con la siguiente tabla de la verdad (para tres entradas) y al siguiente circuito eléctrico:

2.3 Puerta NOT:

Su señal de salida se activa al des energizar la de entrada. Es la inversa. Equivale a la negación o inversión S = A' y se corresponde con la siguiente tabla de la verdad (para una entrada) y al siguiente circuito eléctrico:

2.4 Puerta NAND:

Su señal de salida se activa siempre que no se activen todas las de entrada. Equivale a combinar una puerta AND y una NOT. Equivale al inverso del producto lógico S = (AB)' y se corresponde con la siguiente tabla de la verdad y al siguiente circuito eléctrico:

2.5 Puerta NOR:

Su señal de salida se activa cuando todas las señales de entrada están inactivas. Equivale a combinar una puerta OR y una NOT. Equivale al inverso de la suma lógica S = (A+B)' y se corresponde con la siguiente tabla de la verdad y al siguiente circuito eléctrico:

2.6 Puerta XOR:
La compuerta lógica XOR realiza una comparación de las entradas siendo el resultado 0 si las entradas son iguales o 1 cuando son diferentes.
Debemos prestar atención para no confundir el funcionamiento porque esperamos que el resultado sea 1 cuando son iguales

2.7 Puerta XNOR:
La compuerta lógica "XNOR", es llamada compuerta lógica de EQUIVALENCIA, porque su salida es "1" cuando las entradas se encuentran en el mismo estado.
Su función es igual que XOR pero su salida invertida.

3. EVIDENCIA DE TAREAS EN LABORATORIO:
En este vídeo se mostrara:

•  Planteamiento del problema
• Elaboración de la tabla de verdad 
• Deducción de la Ecuación Lógica
• Simulación del circuito
• Implementación y funcionamiento 

4. Observaciones:

- Es recomendable usar cables cortos en el funcionamiento del circuito ya que esto favorece al orden y la mejor visualización para realizar de mejor manera el circuito

- Se han notado deteriorados algunos cables, ya que al hacer las conexiones en el desarrollo del circuito en ocasiones hemos tenido que presionar o mover los cables para que hagan contacto y en última instancia cambiar por otros cables .

-Al realizar el circuito y hacer las conexiones correspondientes a GND el circuito no funcionaba de la manera esperada.

-Revisar todos los componentes que estén en buen estado y que todos funcionen correctamente.

-Se pudo ver en la implementación del circuito que cuando se energiza todos los leds se prenden pero cuando no se cumple una de las condiciones este se apaga.

5.Conclusiones:

- Comprendimos el comportamiento básico de las puertas lógicas usando 3 terminales

-    Se pudo comprender  las funciones lógicas  AND ,y OR, también como poder simplificar una ecuación lógica  por medio del uso de la Tabla de Karnaugh para poder implementar el circuito de manera sencilla.

-  Se diseño el circuito en un plataforma virtual para poder ver y comprender el funcionamiento de este así evitando errores(corto circuito, quemado de un componente, etc) cuando se proceda a implementar en el protoboard.

-En el laboratorio se pudo ver el funcionamiento de las puertas y funciones lógicas en un circuito y su importancia en este.

- En resumen, se vio de manera teórica y práctica la importancia y el funcionamiento de las puertas y funciones lógicas en un circuito.

6. Foto grupal:
 Esta foto es una prueba de los todos lo integrantes del grupo estuvieron presentes en el laboratorio.