jueves, 8 de agosto de 2013

Registros de Corrimiento

Un registro de corrimiento es un circuito secuencial síncrono capaz de contractar varios bits de información. El formato de esta información puede ser de dos tipos:

• Serie: los bits se transfieren uno a continuación del otro por una misma línea.
• Paralelo: se intercambian todos los bits al mismo tiempo, utilizando un número de líneas de transferencia igual al número de bits.


REGISTROS CON ENTRADA SERIE Y SALIDA SERIE

A continuación se muestra un registro de desplazamiento con entrada y salida en serie de 5 bits formado con biestables maestro esclavo RS:


Observamos que la entrada S del primer biestable está conectado a la entrada y está negada a la entrada R. Con esto se consigue que, cuando en la entrada haya un 1, el primer biestable contendrá un 1 (Q=1, Q’=0) y los demás un 0. Con la siguiente señal de reloj el bit almacenado en el primer biestable se desplazará al siguiente y así un tras otro hasta la salida en serie. Esto sucede así porque la salida Q está conectada a la S del siguiente biestable. También podemos observar que los biestables nunca pueden estar en estado de mantenimiento o en estado prohibido, ya que la entrada enserie pasa afirmada a la S y negada a la R.
Los registros de desplazamiento se implementan con biestables maestro – esclavo, pues son capaces de almacenar la información un flanco, y transmitirla durante el siguiente.
Cuando el registro se efectúa de izquierda a derecha se denomina desplazamiento hacia la derecha. Si el registro combina ambos tipos se llama bidireccional.


REGISTROS CON ENTRADA SERIE Y SALIDA PARALELO

La estructura de un registro serie paralelo es muy similar a la de un registro con entrada y salidas en serie:


Observamos que la única diferencia es que se le añade una salida a cada una de las salidas Q del biestable: de esta manera se pueden obtener todos los datos a la vez. Por otro lado, también se puede obtener una salida en serie de cualquier salida Q o Q’.
Habitualmente se suele añadir una entrada de puesta a cero asíncrona (CLEAR) cuya función es inicializar el registro.
En último lugar destacar que estos registros se suelen utilizar para el cambio de una palabra de serie a paralelo.


REGISTROS CON ENTRADA PARALELO Y SALIDA SERIE

A continuación se muestra un esquema de un registro con entrada paralelo y salida serie y carga asíncrona.


El funcionamiento es el siguiente: cuando en la entrada de selección desplazamiento /carga’ hay un 0 se realiza la carga. Con el inversor este cero se convierte en un 1 y por lo tanto las puertas NAND que hay arriba y debajo de los biestables se convierten en inversores.
A continuación se introducen los datos: en el bit que haya un 1, se activa el Preset, y en el que haya un cero, se activa el Clear.
Para el desplazamiento se coloca un 1 en D/C’ de esta manera se consigue que nunca se activan las entradas ni PR ni CL, ya que de las puertas NAND siempre saldrá un 1. El desplazamiento se realiza como en un registro serie-serie.

A continuación se muestra un registro con carga paralelo y salida serie pero en este caso la carga es síncrono, ya que se carga por las entradas síncronas


Observamos que esto se consigue con un multiplexor de dos canales gobernado por DESPLAZAMIENTO/ CARGA’. Con esto se consigue que si se quiere cargar los datos, se activan las entradas en paralelo que van cada una a las entradas S R. Para obtener los datos se tiene que realizar la entrada serie.
En conclusión, podemos observar que la función del multiplexor es elegir entre la carga en serie o en paralelo.


REGISTRO DE ENTRADA Y SALIDA EN PARALELO


Como se puede ver, se ha creado un registro de entrada y salida paralelo a partir de biestables D con entrada de habilitación. La entrada de datos es cada una de las entradas D del biestable; la entrada de habilitación se une a una entrada de habilitación global, de manera que cuando se activa, permite que se lean los datos. Hay otra entrada (control de salida) que al activarse permite que se lean las salidas. Aquí hemos utilizado puertas AND, aunque también podríamos haber utilizados puertas OR y un inversor, o también buffers con entradas de alta impedancia.
Microcontrolador

-Definición: Un microcontrolador es un circuito integrado de alta escala de integración que incorpora la mayor parte de los elementos que configuran un controlador.

-Características: Un microcontrolador dispone normalmente de los siguientes componentes: Procesador o UCP (Unidad Central de Proceso). Memoria RAM para Contener los datos. Memoria para el programa tipo ROM/PROM/EPROM. Líneas de E/S para comunicarse con el exterior. Diversos módulos para el control de periféricos (temporizadores, Puertas Serie y Paralelo, CAD: Conversores Analógico/Digital, CDA: Conversores Digital/Analógico, etc.). Generador de impulsos de reloj que sincronizan el funcionamiento de todo el sistema. Los productos que para su regulación incorporan un microcontrolador disponen de las siguientes ventajas: Aumento de prestaciones: un mayor control sobre un determinado elemento representa una mejora considerable en el mismo. Aumento de la fiabilidad: al reemplazar el microcontrolador por un elevado número de elementos disminuye el riesgo de averías y se precisan menos ajustes. Reducción del tamaño en el producto acabado: La integración del microcontrolador en un chip disminuye el volumen, la mano de obra y los stocks. Mayor flexibilidad: las características de control están programadas por lo que su modificación sólo necesita cambios en el programa de instrucciones. El microcontrolador es en definitiva un circuito integrado que incluye todos los componentes de un computador. Debido a su reducido tamaño es posible montar el controlador en el propio dispositivo al que gobierna. En este caso el controlador recibe el nombre de controlador empotrado (embedded controller).

-Aplicaciones:


Cada vez existen más productos que incorporan un microcontrolador con el fin de aumentar sustancialmente sus prestaciones, reducir su tamaño y coste, mejorar su fiabilidad y disminuir el consumo. Algunos fabricantes de microcontroladores superan el millón de unidades de un modelo determinado producidas en una semana. Este dato puede dar una idea de la masiva utilización de estos componentes. Los microcontroladores están siendo empleados en multitud de sistemas presentes en nuestra vida diaria, como pueden ser juguetes, horno microondas, frigoríficos, televisores, computadoras, impresoras, módems, el sistema de arranque de nuestro coche, etc. Y otras aplicaciones con las que seguramente no estaremos tan familiarizados como instrumentación electrónica, control de sistemas en una nave espacial, etc. Una aplicación típica podría emplear varios microcontroladores para controlar pequeñas partes del sistema. Estos pequeños controladores podrían comunicarse entre ellos y con un procesador central, probablemente más potente, para compartir la información y coordinar sus acciones, como, de hecho, ocurre ya habitualmente en cualquier PC. 

Máquina de estados
-Definición: Se denomina máquina de estados a un modelo de comportamiento de un sistema con entradas y salidas, en donde las salidas dependen no sólo de las señales de entradas actuales sino también de las anteriores. Las máquinas de estados se definen como un conjunto de estados que sirve de intermediario en esta relación de entradas y salidas, haciendo que el historial de señales de entrada determine, para cada instante, un estado para la máquina, de forma tal que la salida depende únicamente del estado y las entradas actuales.
-Características:
Es posible clasificar las máquinas de estados en aceptoras o transductoras:
  • Aceptoras (también llamadas reconocedoras o discriminadoras): Son aquellas en donde la salida es binaria (sí/no), depende únicamente del estado y existe un estado inicial. Puede decirse, entonces, que cuando la máquina produce una salida "positiva" (es decir, un "si"), es porque ha "reconocido" o "aceptado" la secuencia de entrada. En las máquinas de estados aceptoras, los estados con salida "positiva" se denominan estados finales.
  • Transductoras: Son las más generales, que convierten una secuencia de señales de entrada en una secuencia de salida, pudiendo ésta ser binaria o más compleja, depender de la entrada actual (no sólo del estado) y pudiendo también prescindirse de un estado inicial.
Las principales características de esta máquina son:
·         En un instante dado, la máquina sólo puede estar en un estado de un conjunto finito de estados internos posibles.
·         La máquina sólo acepta un número finito de entradas
Ejemplo: Supongamos que una máquina expendedora tiene dos tipos de productos A y B. El precio de cada producto es de 10 céntimos. La máquina admite únicamente monedas de 5 y 10 céntimos y devuelve el cambio necesario. Dispone de un botón rojo que expide el producto A y uno verde que hace lo mismo con el producto B. Elena quiso comprar el producto A y para ello introdujo consecutivamente dos monedas de 5 céntimos. Luego apretó el botón rojo y obtuvo el producto deseado. Representemos el proceso con una tabla, donde t0 es el instante inicial cuando inserta su primera moneda y ti con i = 1, 2, 3 son los instantes posteriores.
La máquina está en un estado de espera en el estado s0. Espera que un cliente comience a insertar monedas hasta un total de 10 céntimos o más y oprima el botón para obtener el producto deseado. Si en cualquier momento del proceso, el total de monedas insertadas supera los diez céntimos, la máquina devuelve el cambio necesario antes de que el cliente oprima el botón correspondiente. En el instante t0, Elena inserta su primera moneda de 5 céntimos. No recibe nada pero en el instante siguiente (t1) la máquina está en el estado s1 (tiene almacenados cinco céntimos). En este instante t1, la máquina no devuelve nada pero, al depositar una nueva moneda de 5 céntimos, en el instante t2 la máquina se encuentra en un nuevo estado s2 (tiene almacenados diez céntimos). Elena todavía no recibe nada puesto que la máquina no sabe  qué tipo de producto quiere. Al oprimir el botón rojo en el instante t2, la máquina expide el producto A y en el instante siguiente t3 se coloca de nuevo en el estado inicial s0 (ningún céntimo almacenado).


-Aplicaciones: El concepto de Máquina de Estado, en particular la Máquina de Estados Finitos, es adecuado para el diseño de sistemas de control y supervisión de procesos industriales automáticos de manufactura. La herramienta gráfica vinculada a la máquina de estado, denominada Diagrama de Transición de Estados, permite describir con extrema facilidad procesos industriales de manufactura, abordando así rápidamente y de forma sistemática, el diseño de programas y/o sistemas electrónicos asociados. A partir de la representación gráfica del sistema o proceso, mediante el diagrama de transición de estados, y considerando la evolución de todos los estados en funcionamiento normal y de emergencia, puede diseñarse directamente el sistema de control y supervisión. El presente trabajo indica, a través de un ejemplo práctico, como hacer uso del concepto de máquina de estado para representar un proceso determinado mediante el diagrama de transición de estados y así, a través de esta herramienta, volcar el funcionamiento a un programa o un sistema electrónico encargado del control y supervisión de dicho proceso.


miércoles, 3 de julio de 2013

Decodificadores aplicados a campo común(tablero de auto)

Decodificadores

En este parcial hemos realizado un registro de nuestras practicas a través del uso de vídeos para desarrollar los temas y dejar un mejor entendimiento.

  • Sistemas de luces.
  • Sistemas de cinturones.
  • Sistemas de conducir.




Lista De Materiales.

  • Protoboard 
  • DIP switch 
  • 6 resistencias de 1KΩ
  • 1 resistencia de 330Ω
  • 1 LED
  • 1 fuente de 5V de corriente directa
  • Cable UTP
  • Programador multisim
  • Wellon
















miércoles, 29 de mayo de 2013

simplificacion de compuertas

  • Simplificando un Circuito con Compuertas Lógicas.

            1y 2

Introducción

En el Convertidor Lógico en Multisim se pueden realizar varias transformaciones de un circuito o señal digital. Puede crear una tabla de verdad o expresión Booleana a partir de un circuito digital o bien producir un circuito desde una tabla de verdad o expresión Booleana.
El álgebra booleana, puede definirse con un conjunto de elementos, un conjunto de operadores y un número de axiomas no probados o postulados.

Objetivos

El objetivo de nuestra practica es comprobar el uso del método de reducción de varias compuertas lógicas.


Materiales






  • Protoboard 
  • Circuito integrado HD74LS04P
  • Circuito integrado HD74LS08P
  • Circuito integrado HD74LS32P
  • DIP switch 
  • 2 resistencias de 1KΩ
  • 1 resistencia de 330Ω
  • 1 LED
  • 1 fuente de 5V de corriente directa
  • Cable UTP

DIAGRAMAS







En el Convertidor Lógico en Multisim se pueden realizar varias transformaciones de un circuito o señal digital. Puede crear una tabla de verdad o expresión Booleana a partir de un circuito digital o bien producir un circuito desde una tabla de verdad o expresión Booleana
  • parte 2

Ahora a continuacion editamos la simplificacion y la montamos en una distinta ecuacion cambiando el no. de compuiertas.

Como lo muestran las siguientes imagines pueden editra el montaje en la siguiente configuracion adecuada a las comprobaciones de la tabla de verdad tirada por multisim de National Instruments.


 
Aqui mis compañeros ara mamos el siguiente:
                                             Ahora en esta practica anexamos la ecuacion:
                                            
Esta es la configuracion que debe tener la fuente .
                                                          
 
Ahora en lugar de un LED usamos un buzzer que es la
                                            pequña bocina negra a la derecha.
 
                                            Aqui tomamos el circuito y lo conectamos a la fuente.                       

           Conclusion

Las compuertas logicas ala aplicacion de simplificacion puede ser usado de manera muy util pero todo esta en la manera en la que interpretas la ecuacion  y con ello representarlo tanto en manera fisica a traves de un protoboard o usando sotfware como multisim de NI (national intrumet)                                







domingo, 19 de mayo de 2013

COMPUERTAS LOGICAS

COMPUERTAS LÓGICAS



INTRODUCCIÓN.
Las compuertas lógicas son dispositivos que operan con aquellos estados lógicos mencionados en la página anterior y funcionan igual que una calculadora, de un lado ingresas los datos, ésta realiza una operación, y finalmente, te muestra el resultado.

Objetivos.
Probar el uso de las compuertas lógicas de manero física mediante le uso de circuitos integrados y un dip switch montado en un protoboard a una fuente de 5 volts en corriente directa.

MATERIALES.




  • Protoboard 
  • Circuito integrado HD74LS04P
  • Circuito integrado HD74LS08P
  • Circuito integrado HD74LS32P
  • DIP switch 
  • 2 resistencias de 1KΩ
  • 1 resistencia de 330Ω
  • 1 LED
  • 1 fuente de 5V de corriente directa
  • Cable UTP

DIAGRAMAS.
HD74LS04P

HD74LS08P

 + HD74LS32P

.: Compuerta NOT
Se trata de un inversor, es decir, invierte el dato de entrada, por ejemplo; si pones su entrada a 1 (nivel alto) obtendrás en su salida un 0 (o nivel bajo), y viceversa. Esta compuerta dispone de una sola entrada. Su operación lógica es s igual a a invertida
.: Compuerta AND
Una compuerta AND tiene dos entradas como mínimo y su operación lógica es un producto entre ambas, no es un producto aritmético, aunque en este caso coincidan.
*Observa que su salida será alta si sus dos entradas están a nivel alto*
.: Compuerta OR
Al igual que la anterior posee dos entradas como mínimo y la operación lógica, será una suma entre ambas... Bueno, todo va bien hasta que 1 + 1 = 1, el tema es que se trata de una compuerta O Inclusiva es como a y/o b
*Es decir, basta que una de ellas sea 1 para que su salida sea también 1*

.: Compuerta OR-EX o XOR
Es OR EXclusiva en este caso con dos entradas (puede tener mas, claro...!) y lo que hará con ellas será una suma lógica entre a por b invertida a invertida por b.
*Al ser O Exclusiva su salida será 1 si una y sólo una de sus entradas es 1*

  • Usando el diagrama y el conocimiento previo las montaremos en fisico como se aprecia a continuación usando los circuitos integrados.
 

                                             
                                                       


Conclusión.
Mediante el uso de los distintos C.I. se pueden comprobar el uso de las compuertas lógicas de una manera muy sencilla pero ante todo la seguridad con la que se realiza este pequeño trabajo de practica:

                                                                 Bibliografia