Download proyecto mc1 1s 2017 - Departamento de Matemática

Universidad de San Carlos de Guatemala
Facultad de Ingeniería
Departamento de Matemática
Matemática para Computación 1
Ing. Alfredo González
Aux. Jorge Carrillo
PROYECTO
Introducción
Un circuito combinacional consiste en compuertas lógica, cuyas salidas se
determinan directamente
e en cualquier momento de la combinación
binación presente en las
entradas, sin tener en cuenta las entradas anteriores. Así como también realiza
una operación de procesamiento de información específica, completamente lógica
por medio de un conjunto de funciones de boole.
Objetivos
•
•
•
Desarrollar la capacidad de modelar un circuito electrónico que dé solución
a un problema específico
específico.
Emplear una la teoría de mapas de Karnaugh y leyes del Algebra
lgebra de Bool,
para la creación y optimización de expresiones boolean
booleanas
s que servirán
s
en
el diseño de circuitos combinacionales.
Tener un acercamiento a conceptos de electrónica básica necesarios para
el buen desarrollo de conceptos en cursos del
el Área de Hardware de la
Carrera de Ciencias y Sistemas.
Descripción
El proyecto consiste en la elaboración de un circui
circuito
to combinacional que teniendo
una entrada de cuatro variables independientes generará una función de salida.
El estudiante, basándose en la Tabla 1 mostrada más abajo deberá:
a. Determinar la función que le corresponde dividiendo el último dígito de su
carné entre cuatro y el residuo será el número de la función que le
corresponde. Por ejemplo: si el carné es 200913357,, entonces deberá
dividir 7 dentro de cuatro
cuatro, de la siguiente manera 7/4 igual a un entero y el
residuo es 3. Por lo tanto la función que le corresponde elaborar
elabor en un
circuito será
, , , .
b. Escriba la expresión booleana equivalente a la función del inciso a y
simplifíquela al máximo.
c. Mediante la utilización de mapas de Karnaugh se deberá simplifique la
función obtenida en el inciso a.
d. Utilizar LiveWire1 para modelar el circuito obtenido en el paso anterior.
Puede utilizar solamente las compuertas AND, OR y NOT.
e. El circuito modelado en el inciso anterior se debe armar físicamente. Este
circuito debe ser montado en un protoboard utilizando leds, DIPswitch,
integrados, resistencias y cables conectores. Para la implementación de
las compuertas lógicas únicamente están permitidos los siguientes chips
integrados:
CHIP
74LS08
74LS32
74LS04
COMPUERTA
AND
OR
NOT
El sistema que se desea modelar es el siguiente:
Tabla 1: Función para la elaboración del circuito.
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z
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0
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LiveWire es un sofisticado paquete de software para el diseño y simulación de circuitos
electrónicos(https://www.new-wave-concepts.com/ed/livewire.html).
El proyecto se deberá entregar en dos fases, la primera consiste en la
documentación con su respectiva modelación del circuito y la segunda fase es la
parte práctica.
Fase 1
Se debe entregar toda la documentación del proyecto que contenga
a. Un documento pdf que contenga
La tabla de verdad donde se modele el problema.
La función booleana
La simplificación mediante algebra booleana a su mínima expresión
La simplificación de la función mediante mapas de Karnaugh
La imagen del circuito modelado en LiveWire
b. Se debe adjuntar el archivo donde se creó el circuito en LiveWire.
c. El documento pdf y el archivo de LiveWire se debe enviar en una carpeta
comprimida (zip o rar). El nombre de la carpeta deber ser mc1-20171s_carné-FASE1.rar.
Donde carné es su número de carné. La
información que debe llevar el correo debe ser la siguiente:
Correo: [email protected], [email protected]
Asunto: MC1 2017 1s carné PROYECTO FASE1
Fecha de Entrega: sábado 22 de abril de 2017
Fase 2
Entrega del circuito armado en protoboard que en la fase 1 se modeló con
LIveWire. El circuito debe ser completamente funcional. La entrega y calificación
será presencia.
Fecha de Entrega: miércoles 26 de abril de 2017
Nota:
-
El proyecto es individual.
Copias tendrán nota cero.
Materiales que se utilizarán en la fase 2
1. Protoboard
Una placa de pruebas (en inglés: protoboard o breadboard) es un tablero
con orificios que se encuentran conectados eléctricamente entre sí de manera
interna, habitualmente siguiendo patrones de líneas, en el cual se pueden
insertar componentes electrónicos y cables para el armado y prototipado de
circuitos electrónicos y sistemas similares. Está hecho de dos materiales, un
aislante, generalmente un plástico, y un conductor que conecta los diversos
orificios entre sí. Uno de sus usos principales es la creación y comprobación de
prototipos de circuitos electrónicos antes de llegar a la impresión mecánica del
circuito en sistemas de producción comercial.
2. Resistencia
En nuestro circuito utilizaremos por lo menos una resistencia por cada Led.
La resistencia evitará que se queme el Led y el valor recomendado será de
1 kilo ohmio.
3. LED
Del acrónimo inglés LED, light-emitting diode: ‘diodo emisor de luz. Es
un componente optoelectrónico pasivo y, más concretamente, un diodo que
emite luz.
4. Cable telefónico
En telecomunicaciones, el cable de par trenzado es un tipo de conexión
que tiene dos conductores eléctricos aislados y entrelazados para anular
las interferencias de fuentes externas y diafonía de los cables adyacentes.
En nuestro proyecto se utilizará para realizar las conexiones entre cada
dispositivos según se establezca en el diseño.
5. Integrados
Un circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es una
estructura de pequeñas dimensiones de material semiconductor, normalmente
de silicio, de algunos milímetros cuadrados de superficie (área), sobre la que
se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que
está protegida dentro de un encapsulado de plástico o de cerámica. El
encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión
entre el Circuito Integrado y un circuito impreso.
En nuestro proyecto se utilizarán los siguientes circuitos:
•
74LS08
•
74LS32
•
74LS04
6. Fuente de poder
Para el desarrollo del circuito físico necesitaremos una fuerza electromotriz o una
fuente de poder. Esta fuerza electromotriz la provee una cantidad de voltaje
necesario para poder hacer funcionar los dispositivos electrónicos. Para nuestro
proyecto podemos utilizar una fuente de poder, un cargador de teléfono celular o
baterías de corriente directa.
Cargador de Celular
Fuente de poder
Batería de corriente directa de 5 o 9 voltios
7. Lugares donde se puede comprar los dispositivos electrónicos