Preparatorio 10 Sistemas digitales

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERIA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Sistemas Digitales PREPARATORIO LABORATORIO DE SISTEMAS DIGITALES Práctica #: Tema:

10

Diseño de registros de desplazamiento

Realizado por: Alumno (s): Edwin Cabrera

Grupo: GR7-2

(Espacio reservado) Fecha de entrega: 2016 / 01 / 20 año mes día

f. Recibido por:

Sanción:

Semestre: Septiembre - Febrero

Escuela Politécnica Nacional Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Laboratorio de Sistemas Digitales

Trabajo Preparatorio Nombre: Edwin Ramiro Cabrera Cuichán Practica #: 10 Fecha: 2016-01-20 Tema: Diseño de registros de desplazamiento Objetivos:



Familiarizar al estudiante con el diseño de registro de desplazamientos.

Desarrollo: I.

Investigue acerca de los registros de desplazamiento comerciales con carga paralela y salida serie y carga serie salida serie (74164, 74165, 74194, 74195, 74198). 74LS164: es un registro de desplazamiento con dos entradas serie y salida paralelo de 8 bits. Este registro cuenta también con una entrada asíncrona de CLEAR, y una entrada de reloj que funciona con transición positiva.

74LS165: Este es un registro de desplazamiento con carga paralelo de 8 bits, y salida serie. Este circuito es un registro de desplazamiento de izquierda a derecha, que posee entrada de reloj y salidas QH y QH’. La entrada de la carga en paralelo se activa mediante un 0L en la entrada Shift/Load.

Escuela Politécnica Nacional Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Laboratorio de Sistemas Digitales 74194 Es un registro de desplazamiento universal de 4 bits, el cual me permite meter una carga paralela, es bidireccional, es decir tiene salida serial hacia la izquierda y hacia la derecha.

74195 Es un registro de desplazamiento de 4 bits, entradas paralelas y salidas paralelasme permite ̅ . El desplazamiento se realiza desde tambien ingresar mi entrada serial a travez de los pines J y 𝐾 ̅̅̅̅ debe estar en bajo. 𝑄𝐴 hasta 𝑄𝐷 . Para poder realizar la carga en paralelo el pin SH/𝐿𝐷

74198 Son registros de desplazamiento bidireccionales de 8 bits, este me permite realizar entradas y salidas paralelas, como entradas y salidas seriales de izquierda a derecha y viceversa.

Escuela Politécnica Nacional Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Laboratorio de Sistemas Digitales Utilizando Flip-Flops, realice el diseño de un registro de desplazamiento de 4 bits con carga serie y salida serie. Presente su solución en diagrama de Bloques, diagrama esquemático y la respectiva simulación.

II.

E . A

Estado

Estado

Actual

Próximo

I(t)

Q3 (t

Q2( t)

Q1( t)

Q0( t)

Q3(t+ 1)

Q2(t+ 1)

Q1(t+ 1)

Q0(t+ 1)

D3( t)

D2( t)

D1( t)

D0( t)

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

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1

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1

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0

1

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0

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1

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0

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1

1

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0

1

1

1

1

0

0

1

1

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

1

1

1

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0

1

1

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

𝐷3 (𝑡) = 𝐼(𝑡) 𝐷2 (𝑡) = 𝑄3 (𝑡) 𝐷1 (𝑡) = 𝑄2 (𝑡) 𝐷0 (𝑡) = 𝑄1 (𝑡)

Escuela Politécnica Nacional Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Laboratorio de Sistemas Digitales Utilizando Flip-Flops y circuitos MSI, realice el diseño de un registro de desplazamiento bidireccional (izquierda derecha) de 4 bits. Presentar para su solución el diagrama de Bloques, el diagrama esquemático y su simulación.

III.

Diagrama Esquematico

Diagrama de bloques

Simulación

4 7404

12

K

Q

10

7476

5

6

16

J

Q

15

9

K

6

U3:D

CLK

7404

Q

14

7476

U2:B

7

U2:A

2 1

U3:C

CLK

S

S

7 3

4

13

12

12

J

S

14

7476

11

0

Q

Q

11

CLK K

7404

8

Q

U1:B Q

R

K

6

U3:B

J

0

3

16

9

R

2 7404

15

8

1

S

2

U1:A Q

CLK

R

1

U3:A

J

3

4

1

R

1

10

7476

U1:A(CLK)

U4

0

0 1

2 3 5 6 11 10 14 13 1 15

1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B

1Y 2Y 3Y 4Y

4 7 9 12

A/B E 74LS157

IV.

Diseñe un circuito secuencial sincrónico (con flip-flops J-K), que disponga de una señal de entrada: x (t), y una señal de salida z (t). La salida debe permanecer en cero, a menos que el circuito detecte la siguiente secuencia de entrada (especificada en la tabla). Donde t representa cada pulso de reloj y x (t) es la señal de entrada, una vez que el circuito detecte la serie, la salida z (t) debe tomar el valor de 1, así mismo el sistema regresara a su estado inicial, para empezar a detectar una nueva serie valida.

Escuela Politécnica Nacional Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Laboratorio de Sistemas Digitales 1100110

0

0

0

U1:A(CLK)

U1:B

U2:A

R

14

Q

4

CLK

12

1

K

10

Q

16

8

7476

J

Q

Q

15

CLK K

7476

3

3

12

K

11

Q

S

6

CLK

16

J

R

9

R

1

15

Q

S

2

7

U1:A

2 J

S

4

U3:A

14

7476

1

7411

1 2 13

0

6

U6:A

3

11

6

3

1

1

2

U5:A

U5:B

74LS32

74LS32

8

7404

U5:C

U5:D

U9:A

74LS32

74LS32

U3:B 7411

1

10

U4:D

74LS08

74LS08

6

6

U7:B

U9:B

74LS11

74LS08

74LS32

5

4

4

5

1 2 13

1

2

12

9

4

U8:A

74LS08

Realice el diseño de una maquina secuencial que permita el ingreso a un computador el cual tiene dos entradas y dos salidas, tal como se indica en la figura, la entrada LL es una llave, y la entrada CL es el acceso para una clave secuencia.

Para acceder al computador, la llave LL debe estar ingresada (1L) y la clave CL debe ser la correcta. Si la clave es sacada durante el ingreso y utilización del computador, este se apaga debiendo ser reiniciado. Además, si la clave es incorrecta el circuito se bloquea hasta un nuevo reseteo del mismo. 1110 1

S

Q

15

9 6

CLK K

Q

14

12

J

U1:B

S

16

J

Q

R

1

R

4 U1:A(CLK)

7

U1:A

2

1

Q

11

CLK K

10

8

U2:B 3

V.

U7:A

13

U4:C

74LS08

10

U4:B

74LS08

5

U4:A

2

1

3

12

11

8

6

3

9

3 4 5

2

12

13

4

5

2

1

74LS32

7476

4

7476

6

1

5 74LS08

R1

U2:C

U2:A

5.6k

9

1

8 3

10

2

U4:A

74LS08

1

74LS08

3 2

U3:A 1 2 13

74LS32

U4:B

12 4

6 74LS11

74LS32

U3:B 3 4 5

1

5

6

74LS11

U3:C 9 10 11

U5:A 1

8

2 74LS11 7404

0

Escuela Politécnica Nacional Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Laboratorio de Sistemas Digitales

Bibliografía "Sistemas digitales". Ronald J. Tocci. Ed. Prentice–Hall. (1995) Sistemas digitales – Carlos Novillos Apuntes Ing. Ramiro Morejón