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ELECTRÓNICA DIGITAL
24-I-2014
PREGUNTAS TEÓRICO PRÁCTICAS:
1. Determinar el valor decimal de los números expresados en Complemento a 2.
(0.25 puntos).
11111100 → -4
10101010 → -86
01010110 → 86
2. Determinar el valor de las siguientes operaciones (0.25 puntos).
00001000 – 00000011 → +5
11100111 – 00010011 → + 21
3. La forma de onda de la salida es incorrecta para las entradas dadas que se
aplican al circuito. Suponiendo que una puerta del circuito está fallando, con su
salida a un nivel ALTO o BAJO constante, determinar la puerta que falla y el
tipo de fallo (circuito abierto o cortocircuito (0.25 puntos).
(stuck = trabado)
Electrónica Digital. Preguntas teórico prácticas. Curso académico 2013-2014. Convocatoria ordinaria.
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4. Se aplican las formas de onda mostradas a las entradas del comparador. Determinar la
señal de salida (A = B) (0.25 puntos).
5. Determinar las salidas del demultiplexor cuyas entradas son las siguientes: (0.25
puntos).
6. Suponer que el codificador lógico decimal-BCD de la figura tiene las entradas 3 y 9 a
nivel ALTO. ¿Cuál ese l código de salida?¿Es éste un código BCD (8421) válido (0.25
puntos).
A3A2A1A0 = 1011 → Código BCD no válido.
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7. Las entradas de la figura se aplican a un FF tipo JK de flanco descendente. Determinar
la forma de onda de la salida 1Q (0.25 puntos).
8. Un FF tipo D se conecta según la figura. ¿Cuál es su función específica? (0.25 puntos).
Divisor por 2.
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EJERCICIO1: (1 punto)
Supongamos que hay un nudo de tuberías, 4 de entrada y 4 de salidas. La tubería A
aporta de media 5 litros por minuto, la B 15 litros/minuto, la C 25 litros/minuto y la D
30 litros/minuto. Cuatro sensores, uno por tubería de entrada, nos indican por qué
tubería está circulando el agua. Las tuberías de salida son SA, SB, SC y SD y pueden
recoger 5, 10, 20 y 40 litros por minuto respectivamente. Cada tubería de salida está
regulada por una válvula que únicamente tiene dos estados: cerrada (un cero lógico) o
abierta (un uno lógico). Teniendo en cuenta que sólo puede circular agua en dos tuberías
de entrada simultáneamente, activar las válvulas de las tuberías de salida necesarias para
que salga tanto caudal de agua como entra.
a) Representar la tabla de verdad de la función.
b) Obtener las funciones lógicas simplificadas para las cuatro válvulas.
c) Implementar el circuito de control de la válvula de la tubería SB.
Electrónica Digital. Ejercicios. Curso Académico 2013-2014. Convocatoria ordinaria.
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EJERCICIO2: (2 puntos)
Se desea controlar la señalización de un semáforo mediante 3 señales digitales (una para
activar el rojo, otra para el ámbar y otra para el verde). Para diseñar el sistema digital se
dispone de un chip que dispone de 5 flip-flops tipo D y de un chip con 4 puertas lógicas
OR. Se desea que la secuencia VERDE, ÁMBAR, ROJO, VERDE, ÁMBAR, ROJO ...
se repita indefinidamente. Teniendo en cuenta que es requisito que el tiempo de
señalización ROJO y VERDE sea doble que el tiempo de señalización para el ÁMBAR,
Dibujar el esquema del sistema propuesto así como el diagrama de tiempos.
Resolución como contador en anillo:
Resolución como máquina de estados:
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EJERCICIO3: (2 puntos)
Se tienen dos depósitos de agua comunicados por una tubería que tiene una
electroválvula (ver figura). El nivel de agua de cada depósito se mide con 15 sensores
distribuidos uniformemente a lo alto de cada depósito. Cada sensor dará un '1' lógico si
está cubierto de agua, y un '0' lógico si está al aire. Como se tienen 15 sensores para
conocer el nivel, el rango de valores va desde 0 a 15. Se supone que ningún sensor va a
fallar, por lo tanto, si un sensor indica un '1' lógico, todos los sensores que estén debajo
de él darán un '1' lógico (pues el agua los cubrirá también).
Se quiere realizar un circuito que accione la electroválvula cuando uno de los depósitos
contenga el doble o más de agua que el otro, en este caso la salida EV será '1'. Mientras
que EV será '0' cuando la diferencia del contenido de agua entre los depósitos sea menor
del doble. Al accionar la válvula el depósito de mayor cantidad de agua se vaciará y el
de menor cantidad de agua se llenará por ser un sistema de vasos comunicantes.
Para realizar el circuito se pueden usar los siguientes bloques combinacionales:
decodificadores, codificadores, comparadores, multiplexores, demultiplexores y
sumadores de cualquier número de bits. Así como puertas lógicas. Cualquier otro
bloque se deberá realizar en función de los anteriores o en puertas lógicas. Para cada
bloque utilizado se debe especificar claramente qué bloque es, las señales de entrada y
salida, y el ancho de bus.
Solución
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24-I-2014
LABORATORIO:
1. Analizar el siguiente código en VHDL. ¿Con qué circuito integrado se corresponde?
¿Por qué? ¿Cuáles son las entradas? ¿Cuáles son las salidas? ¿Cuáles son los
terminales de control? (3.5 puntos).
LIBRARY ieee ;
USE ieee.std_logic_1164.all ;
ENTITY circuit IS
PORT ( w : IN STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0) ;
En : IN STD_LOGIC ;
y : OUT STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 3) ) ;
END circuit;
ARCHITECTURE Behavior OF circuit IS
SIGNAL Enw : STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0) ;
BEGIN
Enw <= En & w ;
WITH Enw SELECT
y <= “1000″ WHEN “100″,
“0100″ WHEN “101″,
“0010″ WHEN “110″,
“0001″ WHEN “111″,
“0000″ WHEN OTHERS ;
END Behavior ;
Decodificador de 2 a 4.
Entradas: w1, w0, En.
Salidas: y0, y1, y2, y3.
Terminal de control: En.
Electrónica Digital. Preguntas de Laboratorio. Curso Académico 2013-2014. Convocatoria ordinaria.
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2. Ante las entradas propuestas en la figura, ¿es correcto el funcionamiento? ¿En caso de
no serlo, qué acciones realizarías para detectar el error? (3 puntos).
El funcionamiento no es correcto. El LED que debiera estar encendido es el de a<b.
Con un polímetro debería comenzar a comprobar conexiones, continuidad,
alimentaciones… Para estar encendido a=b las conexiones de cascading inputs deben
ser las siguientes: a<b y a>b → GND. a=b → Vcc.
3. Analizar el funcionamiento del CI 74LS348 ¿qué operación se implementa? ¿Cuáles son
las entradas? ¿Cuáles son las salidas? ¿A qué nivel son activas? ¿Qué quiere decir Z?
¿Cuándo se utiliza Z? Analizar los diferentes estados de las salidas según GS y EO.
(3.5 puntos).
8 input priority encoder with 3-state ourputs. Entradas EI, 0,1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7.
Salidas: A2, A1, A0. GS y EO.
Las entradas son activas a nivel bajo.
Las salidas son activas a nivel bajo.
Electrónica Digital. Preguntas de Laboratorio. Curso Académico 2013-2014. Convocatoria ordinaria.
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El funcionamiento de codificador de prioridad se activa con EI = 0. En cuyo caso, GS = L
y EO=H.
La situación GS = H y EO = L indica, que aún estando activo el enable, ninguna de las
entradas del codificador está activa, con lo que las salidas se colocan a alta
impedancia.
En caso de que el enable esté a HIGH, las salidas se colocan a alta impedancia.
La diferencia entre las dos situaciones de salidas en alta impedancia se hallan en las
salidas GS y EO, en este último caso, GS = H y EO= H.
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