Practica 2

DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA CIRCUITOS DIGITALES DISEÑO No. 1.2 Lógica mixta y universalidad de las compuertas NAND Objetivo Diseñar e implementar circuitos combinacionales en lógica mixta, que conlleven a la solución y optimización de diseños útiles para la sociedad, usando únicamente compuertas NAND.

Planteamiento del problema Textura es la organización de una superficie como un conjunto de elementos repetidos. En un proceso automático para clasificar texturas artificiales, un sensor de 4 puntos (como el mostrado en la figura 2) envía señales a un circuito combinacional cuya tarea es discriminar (emitiendo pulsos [“1”]) los siguientes elementos:

En todos los casos que inspecciona el sensor se activan al menos dos puntos de la rejilla (por consiguiente, no se presentan casos en los cuales se activa tan solo un punto, ni casos en los que no se activa ningún punto).

Figura 2. Sensor de de 4 puntos Diseñar el circuito discriminador correspondiente. Asuma que las variables C y D vienen de un sistema de lógica negativa y el resto de variables vienen de un sistema de lógica positiva. Implemente y presente su diseño únicamente con compuertas NAND.

Diagrama de bloques

ENTRADAS

CIRCUITO

A B C D

SALIDAS

Circuito combinacional

F

NAND

Declaración de variables

SALIDAS

ENTRADAS

 Activado

'' 1 ''

A(H)

 Activado

'' 1 ''

Desactivado

'' 0 ''

F(H) Desactivado

 Activado

'' 0 ''

'' 1 ''

B(H) Desactivado

 Activado

'' 0 ''

'' 0 ''

C(L) Desactivado

 Activado

'' 1 ''

'' 0 ''

D(L) Desactivado

'' 1 ''

Explicación del diseño El circuito implementado está diseñado con lógica mixta, para obtener el diagrama de nuestro circuito se ha utilizado una tabla de verdad en la que constan todas las combinaciones posibles que se puede obtener con las 4 variables de entradas dadas en el enunciado, para obtener la función de salida de nuestro circuito hemos utilizado un Mapa de Karnaugh para simplificar nuestra expresión lógica, se ha obtenido el diagrama electrónico con compuertas AND, OR y NOT, a continuación se ha redibujado el circuito con compuertas NAND para optimizar espacio y compuertas lógicas, con lo que se ha logrado reducir el número de compuertas lógicas utilizadas de 3 ( AND, OR y NOT) a una sola compuerta NAND.

Tabla de verdad A

B

C

D

F

0

0

0

0

X

0

0

0

1

X

0

0

1

0

X

0

0

1

1

1

0

1

0

0

X

0

1

0

1

0

0

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

0

0

0

X

1

0

0

1

1

1

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

1

0

0

0

1

1

0

1

0

1

1

1

0

0

1

1

1

1

0

Mapas de Karnaugh ( Mapas K )

00

01

11

10

00

X

X

0

X

01

X

0

0

1

11

1

1

0

1

10

X

1

0

1

Expresión lógica simplificada



F=

 +   ̅

Diagrama electrónico con compuertas AND, OR y NOT

Diagrama electrónico con compuertas NAND

Lista de elementos 

Circuito electrónico con compuertas AND, OR y NOT

 = 7404 (26)  = 7408(14)  = 7432(14) −  = 220Ω  =  4 F = Led color verde



Circuito electrónico con compuertas NAND

 = 7400 (44) −  = 220Ω  =  4 F = Led color verde

Conclusiones y recomendaciones 

Conclusiones



El circuito en lógica mixta redibujado con compuertas NAND tiene el mismo funcionamiento que el circuito armado con compuertas AND, OR y NOT.



La implementación del circuito electrónico mediante compuertas NAND nos permite disminuir el uso de compuertas AND, OR y NOT, esto nos permite reducir espacio en nuestro diseño optimizando espacio y economizando dinero.



Recomendaciones





Una vez obtenida la expresión lógica simplificada del circuito y dibujado el circuito en lógica mixta, se recomienda pasar el diseño a compuertas NAND o NOR para optimizar el espacio de nuestro circuito. Tomar en cuenta el nivel de activación de las entradas y salidas del circuito para evitar cometer errores al momento de implementar el circuito con compuertas NAND o NOR, puesto que el nivel de activación de las variables presentes en el circuito es de suma importancia al momento obtener el diagrama de nuestro circuito electrónico.

Bibliografía Floyd, T. L. (2006). Fundamentos de sistemas. Pearson Educación. https://es.slideshare.net/sergiolopezulloa/problemariodigital3-bcd?from_action=save