Práctica 6: OR exclusiva y NOR exclusiva

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Práctica 6: OR exclusiva y NOR exclusiva
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Objetivos
1. Estudiar la operación de los circuitos OR exclusiva y NOR exclusiva.
2. Estudiar la operación del circuito integrado 7486 - OR exclusiva cuádruple.
3. Diseñar circuitos lógicos usando OR exclusiva y NOR exclusiva.
Equipo
Componentes
2
2
1
1
2
1
3
CI 7404
CI 7408
CI 74LS11
CI 74LS27
CI 74LS86
conjunto de interruptores tipo DIP
LEDs
Instrumentos de medición
Fuente de poder regulada de 0 - 5V
Generador de señales
Osciloscopio
Introducción
Existen dos expresiones booleanas que suceden a menudo en el diseño de circuitos combinacionales:
X = ĀB + AB̄ y X = AB + ĀB̄. La primer expresión define a la función OR exclusiva, la cual es ’1’
lógico cuando sus entradas son diferentes. La segunda expresión define a la función NOR exclusiva, la cual
es ’1’ lógico cuando sus entradas son iguales. Aunque estas funciones son implementadas como circuitos
combinacionales, se les ha dado su propio sı́mbolo y ambas se fabrican como circuitos integrados. Las
funciones OR exclusiva y NOR exclusiva pueden verse como comparadores digitales. En esta práctica usted
diseñará varios circuitos usando las funciones OR y NOR exclusivas. En la práctica, usted probablemente
invertirá la salida de una OR exclusiva para obtener la NOR exclusiva, dado que la implementación TTL
común de la NOR exclusiva (CI 74LS266) requiere de una conexión especial a la salida y es usada solo en
aplicaciones muy especı́ficas.
Desarrollo
1. Generador de paridad. Diseñe un generador de paridad par para cuatro bits usando solo OR exclusivas. Este circuito deberá tener cuatro entradas y una salida, la cual será ’1’ lógico solo cuando un
número impar de las entradas sea ’1’ lógico. Use la Tabla 1 para construir la tabla de verdad del
circuito. Dibuje el diagrama lógico de su circuito en el espacio provisto en la Figura 1. Antes de
por Eduardo Rodrı́guez Martı́nez
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Tabla 1: Tabla de verdad del generador de paridad
A
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
Entradas
B C
0 0
0 0
0 1
0 1
1 0
1 0
1 1
1 1
0 0
0 0
0 1
0 1
1 0
1 0
1 1
1 1
Salida X
D
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
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construir su circuito, pida a su instructor que revise su diseño. Con la aprobación de su instructor
construya su circuito y pruebe su correcto funcionamiento.
2. Inversor controlado: Desarme el circuito del paso anterior, dejando solo un CI 74LS86. Conecte la
salida del generador de señales a una entrada de una de las compuertas OR exclusivas del 74LS86.
Conecte un interruptor a la otra entrada de la compuerta OR exclusiva. Observe al mismo tiempo, con
la ayuda del osciloscopio, la salida del circuito y la señal proveniente del generador de señales. Para
estabilizar las señales observadas en el osciloscopio, establezca el disparo (trigger) del osciloscopio a
la salida del generador de señales. Mueva el interruptor a la posición de apagado y observe la relación
entre las dos formas de onda. Después mueva el interruptor a la posición de prendido y observe el
cambio. Anote sus observaciones en su reporte.
Figura 1: Diagrama lógico del generador de paridad
por Eduardo Rodrı́guez Martı́nez
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Figura 2: Comparador de magnitud
Figura 3: Diagrama lógico del comparador de magnitud
3. Comparador binario: La Figura 2 representa un comparador de magnitud de tres bits, el cual determina si dos números son iguales, y si no lo son, detecta cual de los dos es mayor. Este circuito
contiene tres salidas, definidas a continuación:
a) M=1 solo cuando los dos números son iguales.
b) N=1 solo cuando X=[X2 X1 X0 ] es mayor que Y=[Y2 Y1 Y0 ].
c) P=1 solo cuando Y es mayor que X.
Diseñe el circuito para el comparador de magnitud. Dibuje el diagrama lógico de su circuito en el
espacio provisto en la Figura 3. Antes de construir su circuito, pida a su instructor que revise su
diseño. Con la aprobación de su instructor construya su circuito y pruebe su correcto funcionamiento.
4. Repaso: Aquı́ concluye esta práctica. Para probar su entendimiento de los conceptos manejados en
esta práctica, responda las siguientes preguntas:
a) ¿Como modificarı́a el circuito generador de paridad que usted diseño para obtener un circuito
generador de paridad impar?
b) Si una señal es aplicada a la entrada A de una compuerta OR exclusiva, y la entrada B es
controlada mediante un interruptor, entonces cuando la entrada B es ’1’ lógico, la salida es [A
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Ā 1 0]. Cuando B es ’0’ lógico, la salida es [A Ā 1 0].
c) El circuito que implementa la función OR exclusiva puede ser usado para simplificar diseños
expresados en suma de productos. De un ejemplo de esta propiedad.
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