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LABORATORIO DE SISTEMAS DIGITALES
PRÁCTICA #1 COMPUERTAS LÓGICAS
COMPETENCIA: El alumno será capaz de analizar y comprender las hojas de especificación de
algunas compuertas lógicas, así como verificar sus tablas de funcionamiento y algunas de sus
características eléctricas.
EQUIPO:
1 Fuente de voltaje variable.
1 Osciloscopio.
1 Multímetro digital.
Procedimiento:
1. Lea las hojas de especificaciones para los circuitos integrados: 7404,7408, 7432 según la serie
que le corresponde (i.e. LS, S, HCT, etc.). Haga una tabla anotando los valores para Vcc
(típico), VIH, VIL, IOH, IOL, VOH y VOL.
2. Polarice el circuito integrado 7404 colocando Vcc a 5 volts y GND a tierra. Seleccione la
primera compuerta y arme el siguiente circuito.
+5V
+5V
1 KΩ
123 AP
1 KΩ
330 Ω
330 Ω
LED 1
LED 2
3. Verifique la tabla de funcionamiento del circuito indicada en las hojas de especificaciones,
abriendo y cerrando el interruptor para dar un “0” ó “1” lógico respectivamente. Observe el
valor de entrada en el LED 1 y el de salida en el LED 3.
4. Polarice el circuito integrado 7408 colocando Vcc a 5 volts y GND a tierra. Seleccione la
primera compuerta y arme el siguiente circuito.
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PRÁCTICA #1 COMPUERTAS LÓGICAS
1 KΩ
+5V
330 Ω
+5V
1 KΩ
123 AP
LED 1
1 KΩ
330 Ω
330 Ω
LED 2
LED 3
5. Verifique la tabla de funcionamiento del circuito indicada en las hojas de especificaciones,
abriendo y cerrando el interruptor para dar un “0” ó “1” lógico respectivamente en las entradas
según la combinación indicada en la tabla de funcionamiento. Observe el valor de entrada en
los LED 1 y LED 2, y el de salida en el LED3.
6. Polarice el circuito integrado 7432 colocando Vcc a 5 volts y GND a tierra. Seleccione la
primera compuerta y arme el siguiente circuito
1 KΩ
+5V
330 Ω
1 KΩ
LED 1
1 KΩ
330 Ω
LED 2
123 AP
330 Ω
LED 3
7. Verifique la tabla de funcionamiento del circuito indicada en las hojas de especificaciones,
abriendo y cerrando el interruptor para dar un “0” ó “1” lógico respectivamente en las entradas
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PRÁCTICA #1 COMPUERTAS LÓGICAS
según la combinación indicada en la tabla de funcionamiento. Observe el valor de entrada en
los LED 1 y LED 2, y el de salida en el LED3.
8. Polarice el 7404 con una fuente de voltaje de 5 volts y arme el siguiente circuito.
+5V
+5V
1 K
123AP
+
+
Multimetro
Oscilloscope
330 Ω
-
9. Iniciando con el valor de 0 Volts en la fuente variable, mida con el osciloscopio el voltaje de
salida (VOH) del circuito, compare este valor con el especificado en las hojas de datos.
10. Varíe lentamente la fuente de voltaje hasta llegar al voltaje de entrada en bajo (VIL)
especificado. Continúe incrementando el valor del voltaje observando cuidadosamente la salida
del osciloscopio. Cuando observe un cambio anote este valor de voltaje que será VIL medido,
compárelo con el especificado. ¿Qué sucede al sobrepasar este valor?
Haga un dibujo de lo que observa en el osciloscopio.
11. Continúe incrementando el valor del voltaje de entrada hasta que en la salida observe un valor
estable cercano a cero volts. Anote este valor y compárelo con el voltaje de entrada en alto
especificado (VIH).
12. ¿El circuito cumple las especificaciones para los voltajes VOH, VOL, VIH y VIL. Explique su
respuesta.
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PRÁCTICA #2 COMPUERTAS LÓGICAS
COMPETENCIA: El alumno será capaz de ensamblar un circuito digital, en donde utilizará las
compuertas lógicas básicas, con el fin de encontrar de forma teórica y práctica la tabla de verdad que
rige su comportamiento, así como definir la ecuación Booleana del circuito.
EQUIPO:
1 Fuente de voltaje variable.
1 Multímetro digital.
Procedimiento:
1. Obtenga la ecuación Booleana que representa al siguiente circuito.
A
F
B
C
D
2. Evaluar la salida del circuito (F) de manera teórica para obtener la tabla de verdad de dicho
circuito, utilice el diagrama de tiempos para representar la salida.
A
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
B
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
C
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
D
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
F
1
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PRÁCTICA #2 COMPUERTAS LÓGICAS
3. Arme el circuito lógico del punto 1.
4. Utilizando interruptores genere cada una de las combinaciones de entrada indicados en la
siguiente tabla, observe la salida del circuito a través de un LED y anote los valores obtenidos.
A
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
B
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
C
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
D
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
F
5. Reducir utilizando álgebra booleana y repetir paso 3 y 4 para el circuito resultante.
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PRÁCTICA #3 DISEÑO LÓGICO COMBINATORIO
COMPETENCIA:
El alumno será capaz de diseñar un sistema que identifique los números
primos dentro de una palabra de 4 bits, representando la ecuación booleana en forma SOP (suma de
productos) y POS (producto de sumas), reducir las ecuaciones y construir los circuitos.
EQUIPO:
1 Fuente de voltaje variable.
1 Multímetro digital.
Procedimiento:
1. Construya la tabla de verdad que corresponde al planteamiento del problema.
2. Obtenga la ecuación en su forma SOP y redúzcala a su forma más simple posible de tal forma
que utilice únicamente compuertas NOT, AND y OR.
3. Implemente el circuito correspondiente a la ecuación y compruebe su funcionamiento.
4. Simplifique la función anterior haciendo uso de la compuerta XOR (7486) e implemente el
circuito comprobando su funcionamiento.
5. Obtenga la ecuación POS y redúzcala.
6. Dibuje el diagrama correspondiente a la ecuación del punto 5.
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PRÁCTICA #4 DISEÑO LÓGICO COMBINATORIO
COMPETENCIA: El alumno será capaz de diseñar un circuito lógico de dos salidas y cuatro
entradas que efectúe sumas en módulo 4.
La tabla de suma para la suma en módulo 4 se ilustra en la figura 1. Por ejemplo, (3+3)mod 4 =2. En
consecuencia, se anota un 2 en el renglón 3 columna 3 de la tabla, y así sucesivamente. Los números
de entrada se deben codificar en binario puro, en donde un número de entrada está dado por x2x1 y el
otro por y2y1. La salida se codifica también como número binario, z2z1. Es decir, z2z1 = 00 si la suma es
cero; 01 si la suma es 1, 10 si la suma es 2 y 11 si la suma es 3.
X
Y
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
2
3
1
2
3
0
2
3
0
1
3
0
1
2
Z=(X+Y) Mod-4
EQUIPO:
1 Fuente de voltaje variable.
1 Multímetro digital.
Procedimiento:
1. Construya la tabla de verdad que corresponde al planteamiento del problema.
2. Obtenga las ecuaciones de la tabla de verdad.
3. Redúzcalas a su forma más simple posible utilizando mapas de karnaugh.
4. Dibuje los circuitos resultantes.
5. Implemente los circuitos correspondientes a las ecuaciones resultantes y compruebe su
funcionamiento.
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PRÁCTICA #5 DECODIFICADOR BCD 7 SEGMENTOS
COMPETENCIA:
El alumno será capaz de diseñar un circuito lógico que demuestre el
funcionamiento de un decodificador BCD de 7 segmentos.
EQUIPO:
1 Fuente de voltaje variable.
1 Multímetro digital.
Procedimiento:
1. Investigue los tipos de decodificadores BCD de 7 segmentos y seleccione uno.
2. Analice la tabla de verdad que corresponde al decodificador elegido.
3. Dibuje el circuito que demostraría el funcionamiento de esa tabla de verdad (deben mostrarse
todos los estados indicados en la tabla de verdad), note que se requerirá un “display” del mismo
tipo que el decodificador.
4. Implemente el circuito y compruebe su funcionamiento.
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LABORATORIO DE SISTEMAS DIGITALES
PRÁCTICA #6 FLIP-FLOPS
COMPETENCIA:
El alumno será capaz de analizar y comprobar el funcionamiento de
circuitos secuenciales, utilizando flip-flops tipo J-K.
EQUIPO:
1 Fuente de voltaje variable.
1 Multímetro digital.
1 Generador de Funciones.
Procedimiento:
1. Obtenga las especificaciones de funcionamiento del circuito integrado 7473, revise los
parámetros de funcionamiento e identifique las conexiones mínimas necesarias de trabajo.
2. Analice la tabla de verdad que corresponde al decodificador elegido, explique su
funcionamiento.
3. Dibuje el circuito mínimo que demostraría el funcionamiento de esa tabla de verdad.
4. Implemente el circuito y compruebe su funcionamiento.
5. Analice el funcionamiento del siguiente circuito (Figura 1) y muestre la salida con un diagrama
de tiempo, indique si es síncrono o asíncrono.
Figura 1
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PRÁCTICA #6 FLIP-FLOPS
6. Realice las conexiones necesarias, agregando un BCD de 7 segmentos para visualizar la salida
y compruebe al funcionamiento del circuito, comparándolo con los resultados del punto
anterior.
7. Analice el funcionamiento del siguiente circuito (Figura 2) y muestre la salida con un diagrama
de tiempo, indique si es síncrono o asíncrono, agregue número de pin utilizado y lo necesario
para observar la salida en un BCD de 7 segmentos.
Figura 2
8. Realice las conexiones necesarias y compruebe al funcionamiento del circuito, comparándolo
con los resultados del punto anterior.
9. Explique la diferencia entre los circuitos de la figura 1 y 2.
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LABORATORIO DE SISTEMAS DIGITALES
PRÁCTICA #7 SUMADOR COMPLETO
COMPETENCIA: El alumno será capaz de diseñar un circuito sumador completo de 8 bits, y
mostrar el resultado de las operaciones en dispositivos de 7 segmentos.
EQUIPO:
1 Fuente de voltaje variable.
1 Multímetro digital.
1 Generador de Funciones.
Procedimiento:
1. Diseñe un sumador completo de 4 bits.
2. Dibuje el esquema del sumador de 4 bits.
3. Implemente el sumador en conjunto con el resto de los equipos del laboratorio, utilice
dispositivos de 7 segmentos para visualizar la salida.
4. Compruebe su funcionamiento.
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