Diseño de Circuitos Combinacionales

Práctica Nº1:
Diseño de circuitos combinacionales
Enunciado del problema
Se desea controlar dos bombas B1 y B2 de acuerdo con el nivel de líquido existente en un depósito. Su
funcionamiento es el siguiente:
• cuando el nivel de líquido está comprendido entre los dos sensores (depósito con nivel medio), c y d
debe funcionar la bomba B1, o B2 si el sensor de temperatura de la bomba B1, a se ha activado. La
bomba se parará cuando se supere el valor máximo marcado por el sensor d;
• si el nivel de agua está por debajo del nivel mínimo marcado por el sensor c arrancarán las dos
bombas;
• en caso de funcionamiento anormal de los sensores de nivel (activado el sensor d y no el c), las dos
bombas se pararán.
Además, ambas bombas poseen sendos sensores de temperatura a y b para B1 y B2 respectivamente, de forma
que cuando la temperatura de alguno de ellos supera el valor marcado por el sensor de temperatura dicha
bomba se parará.
Implementar dicha función con el mínimo número de puertas NAND.
Solución
1
Para la resolución del problema planteado se supondrá que el nivel lógico 1 corresponde al nivel alto de
tensión y el nivel lógico 0 al nivel bajo.
Tabla de verdad
cdab
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
B1
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
B2
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
Para obtener las expresiones lo más simplificadas posible se recurre a los mapas de Karnaugh. Puesto que se
implementa con puertas NAND, se utiliza la primera forma canónica.
Bomba B1
cd
ab
00
01
11
10
00
01
11
10
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
00
01
11
10
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
Bomba B2
cd
ab
00
01
11
10
2
Implementación del circuito
En el laboratorio se dispone de los módulos Logitronic−3 de Alecop formados por circuitos lógicos de la
familia CMOS. Estos módulos poseen puertas NAND de 2 y 4 entradas.
Puesto que una entrada al aire para una puerta CMOS no se sabe a que estado lógico corresponde, cuando
necesitamos sólo 3 de las entradas disponibles conectamos la que no se utilice a nivel alto (1 lógico) de modo
que la función, en este caso, no se ve afectada.
Las salidas (B1 y B2) se conectan a sendos LEDs para indicar visualmente su estado. Al comprobar con un
polímetro las tensiones correspondientes a cada uno de los estados lógicos se obtiene que un 1 lógico son
4,24V y un 0 lógico son 0,00V.
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