PRÁCTICA 3

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PRCTICA #3. Programacin e implementacin de una GalRESUMEN.La vertiginosidad con que avanza la tecnologa en nuestro tiempo, nos lleva a la sistematizacin de cualquier proceso. En esta prctica analizaremos el Circuito Integrado Gal 22v10 del cual conoceremos su programacin e implementacin en algunos circuitos bsicos, los cuales sern: sumador, sumador-restador, decodificador, sumador bcd y multiplicador. Aprenderemos tambin a obtener todas las funciones posibles para posterior mente reducirlas a su mnima expresin utilizando el Mapa de Karnaugh.Esta prctica representa uno de los primeros pasos de la formacin en Ingeniera Electrnica, por lo cual podra parecer un trabajo sencillo. Pero no por ello deja de ser base para la carrera y requiere tiempo, esfuerzo y dedicacin.

PALABRAS CLAVE: Gal, programacin, sistema de control, decodificador, codificador, mapa de Karnaugh, lenguaje Cupl

OBJETIVOS DE LA PRCTICA: Poder programas una Gal Saber implementar la Gal Darnos cuenta de los beneficios que con lleva usarla

RESUMEN.Lgica combinatoria con Gal

En la GAL22v10 tendremos que 22 terminales pueden ser utilizados como entradas, en el esquema estn marcados como In, que 10 terminales se pueden utilizar como salidas, en el esquema estn marcados como Out ademas que estas salidas pueden ser Q lo que representa la salida de un flip flop. Se puede observar que los 10 terminales comparten la opcin de entrada o salida y que esta salida puede ser el Q de un flip flop. Tambin el terminal 1 que es una entrada comparte la opcin de ser la entrada de la seal de reloj Clk para los flip flop internos de la GAL siendo esto til al disear circuitos digitales secuenciales.WINCUPLEn las siguientes tablas se resumen las instrucciones ms frecuentes para la realizacin de aplicaciones digitales combinatorias.Formatos Numricos

Asignacin De Terminales, Variables Y Constantes

Operadores Lgicos

MATERIALES: PROTOBOARD. CABLE UTP. PINZAS. 2 DIP switch. 7 resistencias de 330 . 2 display de 7 segmentos de ctodo comn. 9 Gal 22v10 Fuente de voltaje de computadora. Computadora Quemador de GalMTODO: Programacin en Wincupl

DESARROLLO:1.-SUMADOR COMPLETO DE 4 BIT.Realizar una tabla de verdad (tabla 1) con el comportamiento que tendr el sumador y obtener la ecuacin reducida para cada bit de resultado y de acarreo (Figura 1). Implementar estas ecuaciones en la GAL programndola mediante lenguaje CUPL (Figura 2). Simulacin del circuito obtenido utilizando Proteus (Figura 3).Realizar las conexiones requeridas y comprobar el funcionamiento del circuito (Figura 4,5). Tabla 1ABCOCS

00000

00101

01001

01110

10001

10110

11010

11111

Tabla de verdad de un sumador..Figura 1.Funciones de un sumador.Figura 3.Simulacion en proteus.

Figura 4. Implementacin fsica del sumador.Figura 5. Comprobacin del sumador.

2.- SUMADOR-RESTADOR.Realizar una tabla de verdad (tabla 1,2) con el comportamiento que tendr el sumador-restador y obtener la ecuacin reducida para cada bit de resultado y de acarreo (Figura 6).La resta se realizara usando el complemento a2. Implementar estas ecuaciones en la GAL programndola mediante lenguaje CUPL (Figura 7). Simulacin del circuito obtenido utilizando Proteus (Figura 8).Realizar las conexiones requeridas y comprobar el funcionamiento del circuito (Figura 9,10).

Tabla 2. Tabla de verdad del restador.

Figura 6. Funciones del sumador-restador.

Figura 8.Simulacin del circuito sumador-restador.

Figura 9. Implementacin fsica del sumador-restador.

Figura 10.Comprobacion del sumador-restador

3.-DECODIFICADOR.La funcin bsica de un decodificador es detectar la presencia de una determinada combinacin de bits (cdigo) en sus entradas y sealar la presencia de este cdigo mediante un cierto nivel de salida. En la figura 11 se muestra el esquema bsico de un decodificador.

Figura 11. Esquema de un decodificador.Partiendo de este concepto se diseara un decodificador de BCD a decimal de 0 a 9, iniciaremos construyendo la tabla de verdad para determinar las funciones de salida que irn a un display de 7 segmentos que nos permitir visualizar que numero se est decodificando. La tabla 3 nos representara la tabla de verdad de dicho decodificador.

Tabla 2.ENTRADAS.SALIDAS.

ABCDabcdefg

000001111110

100010110000

200101101101

300111111001

401000110011

501011011011

601101011111

701111110001

810001111111

910011111011

101010XXXXXXX

111011XXXXXXX

121100XXXXXXX

131101XXXXXXX

141110XXXXXXX

151111XXXXXXX

Tabla de verdad del decodificador.Una vez terminada la tabla de verdad debemos encontrar las funciones para cada una de las letras correspondientes al display por medio de mapas de karnaugh tal como se muestra en la figura 12.

Figura 12. Reduccin de las funciones del decodificador por medio de mapas de karnaughUna vez obtenidas las funciones se procedi a elaborar el circuito lgico quedando como se muestra en el diagrama de la figura 13.

Figura 13.Diagrama del circuito del decodificador.

4.- Sumador BCD.La tabla de verdad a usar sern las mismas del sumador y el decodificador (tabla 1,3). La ecuacin reducida para cada bit de resultado y de acarreo (Figura 1,12). Implementar estas ecuaciones en la GAL programndola mediante lenguaje CUPL (Figura). Simulacin del circuito obtenido utilizando Proteus (Figura 14,15). Realizar las conexiones requeridas y comprobar el funcionamiento del circuito (Figura 9,10)Figura 14.Diagrama del sumador BCD

Figura 14.Implementacion Fsica del sumador BCD.

Figura 15.Comprovacion del sumador BCD.

5.- Multiplicador.Para el multiplicador usaremos

CONCLUSIN:Los circuitos combinacionales son la base para el entendimiento del principio de la lgica combinacional la cual nos da a entender que con la ayuda de puertas lgicas bsicas es posible construir los principales elementos de un ordenador, adems de entender a nivel lgico el funcionamiento de dispositivos que realizan operaciones aritmticas binarias y de decodificacin.BIBLIOGRAFA:Libros:1.- John F. Wakerly, Diseo Digital Principios y Prcticas, Tercera edicin, Pearson, Mxico 2001.2.-Morris Mano, M., Diseo Digital, Tercera edicin, Pearson Educacin, Mxico 2003.

Pginas web:

1.-http://www.google.com.mx/alldatasheet/compuertaslogicas/ [acceso el 2 Marzo del 2009]2.-http://www.google.com.mx/alldatasheet/LM555/ [acceso el 2 Marzo del 2009].