UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BSICAS TECNOLOGA E INGENIERA SISTEMAS DIGITALES BSICOS - 201417SISTEMAS DIGITALES SECUENCIALES 90178ELECTRNICA DIGITAL - 243004GUIA DE COMPONENTE PRACTICOCon el propsito de fomentar el desarrollo de habilidades en el diseo e implementacin fsica de circuitos digitales, se ha diseado un componente prctico que ser desarrollado in-situ (en el laboratorio del CEAD) de forma colaborativa para los cursos de Sistemas Digitales Bsicos, sistemas Digitales Secuenciales y Electrnica Digital.

Objetivo General:Disear una mini-calculadora capaz de desarrollar dos operaciones matemticas (suma y resta) utilizando componentes digitales combinacionales y secuenciales. El diseo se ir desarrollando gradualmente durante las cuatro sesiones de laboratorio.

TIPO DE PRACTICA: Presencial.

Horas de Practica: 12 Horas, (4 Sesiones).

Grupos de trabajo: Trabajo en equipo Mximo 3 personas.

Informe o producto a entregar: El grupo colaborativo debe elegir un/a lder, que se encargar de consolidar el producto final. Una vez concluida las 4 sesiones del trabajo, el grupo colaborativo debe tener presente el siguiente proceso para la entrega del documento final de la actividad.

Especificaciones del documento Final del Trabajo. Portada: con los participantes que contribuyeron al trabajo y sus respectivos nmeros de identificacin personal.

Introduccin. Objetivos. Contenido del informe que incluye el desarrollo de las cuatro fases del trabajo con las tablas de verdad, las ecuaciones y los anlisis realizados por el grupo para resolver los problemas planteados.

Conclusiones sobre lo aprendido basadas en los objetivos.

Enlace del video del montaje fsico y simulacin no superior a 90 segundos

Referencias Bibliogrficas, formato APA.

No olvide convertir su archivo en formato .pdf.

El tamao del archivo no debe superar 2Mb.

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BSICAS TECNOLOGA E INGENIERA SISTEMAS DIGITALES BSICOS - 201417SISTEMAS DIGITALES SECUENCIALES 90178ELECTRNICA DIGITAL - 243004SESIN N. 1.DESCRIPCIN DE LA PRACTICAEn esta sesin de prctica el grupo colaborativo deber disear un sumador binario de dos nmeros de 4 bits a partir de un sumador medio y 3 sumadores completos.

Procedimiento:1. Disear un sumador medio. Este sumador tiene dos entradas A y B, y dos salidas S (suma) y Cout (acarreo de salida). La figura 1 muestra un diagrama de un contador medio.

Figura 1: Sumador medio

El diseo debe contener:

Tabla de verdad basados en las variables a utilizar.

Mapas de Karnaugh en donde se detalle la simplificacin de las funciones de las dos salidas (S y Cout).

Ecuacin booleana resultante para cada una de las dos salidas.

Pantallazo del diagrama del sumador medio que se diseo en el simulador.

2. Disear un sumador completo. Este sumador suma tres entradas de un bit A, B y Ciny tiene dos salidas S y Cout. La figura 2 muestra un circuito de un sumador completo.

Figura 2: Sumador Completo

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BSICAS TECNOLOGA E INGENIERA SISTEMAS DIGITALES BSICOS - 201417SISTEMAS DIGITALES SECUENCIALES 90178ELECTRNICA DIGITAL - 243004SESIN N. 2.DESCRIPCIN DE LA PRACTICAEl grupo colaborativo deber implementar en protoboard el sumador diseado en la sesin anterior. Adicionalmente se deber realizar el diseo de un decodificador BCD a 7 segmentos. Este diseo se utilizar para visualizar en dos dispalys 7 segmentos la salida del sumador.

Procedimiento:1. Implementar en un protoboard el sumador realizado en la sesin anterior, utilizando los circuitos integrados digitales combinacionales apropiados, interruptores (usados como entradas del sumador) y 5 leds para la salida del sumador. La figura 3 muestra un bosquejo de la implementacin, tenga en cuenta que esta figura es slo un bosquejo, es decir, su implementacin seguramente ser diferente a la que aparece aqu..

Figura 3: Modelo del montaje

2. Disear decodificador BCD a 7 segmentos. Este circuito recibe un nmero en BCD (Decimal Codificado en Binario), es decir, un nmero de 0-9 y decodifica los 7 segmentos para mostrar el decimal en un display de 7 segmentos. La figura 4 muestra tanto el decodificador (Mdulo azul de la izquierda) como el display 7 segmentos. Tenga en cuenta que en esta sesin usted debe disear el decodificador.

Figura 4: Decodificador BCD a 7 segmentos y Display 7 segmentos. El diseo del decodificador BCD a 7 segmentos debe contener:

Tabla de verdad para cada una de las 7 salidas del decodificador (a, b, c, d, e, f y g).

Mapas de Karnaugh en donde se observe la simplificacin de las 7 salidas (a, b, c, d, e, f y g).

Ecuaciones booleanas resultantes para cada segmento (a, b, c, d, e, f y g).

IMPORTANTE: El decodificador y los dos displays 7 segmentos sern implementados en un protoboard en la siguiente sesin (Ver sesin 3), por lo tanto el grupo colaborativo deber listar y comprar los materiales necesarios (circuitos integrados y displays 7 segmentos) y traerlos para la siguiente sesin.

FORMA DE TRABAJO

Trabajo en equipo Mximo 3 personas.

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BSICAS TECNOLOGA E INGENIERA SISTEMAS DIGITALES BSICOS - 201417SISTEMAS DIGITALES SECUENCIALES 90178ELECTRNICA DIGITAL - 243004SESIN N. 3.DESCRIPCIN DE LA PRACTICAEl grupo colaborativo implementar en un protoboard el sumador, el decodificador y los display 7 segmentos del diseo de la seccin anterior. Adicionalmente se deber disear un sumador/restador binario. El sumador/restador se debe disear utilizando el concepto de complemento a 2 y teniendo como punto de partida el sumador diseado en la sesin 1.

Procedimiento:1. Adicionar al sumador diseado en las sesin 1 y 2 el decodificador y los dos displays

7 segmentos. El diseo se debe realizar utilizando los Circuitos integrados apropiados, interruptores (para la entradas del sumador) y dos displays de 7 segmentos (Ver figura 5)..

Figura 5: Implementacin en el protoboard (este un bosquejo aproximado).

Importante: Tenga en cuenta que se requiere adicionar DOS displays de 7 segmentos, en ese caso, debe tener dos Decodificadores BCD a 7 segmentos

2. Disear un sumador/restador de dos nmeros de cuatro bits. El diseo debe estar basado en el concepto de complemento a la base y debe utilizar como punto de partida el sumador diseado en la sesin anterior.

El diseo debe contener:

Diagrama de bloques del diseo.

Lista de materiales para la implementacin fsica del sumador de cuatro bits.

IMPORTANTE: El sumador/restador de cuatro bits diseado en esta sesin ser implementado en protoboard en la siguiente sesin (Ver sesin 4), por lo tanto el grupo colaborativo deber comprar estos materiales y traerlos para la siguiente sesin. Tenga en

cuenta que la mayora de los elementos ya han sido adquiridos en las sesiones anteriores.FORMA DE TRABAJOTrabajo en equipo Mximo 3 personas.SESIN N. 4.DESCRIPCIN DE LA PRACTICAEn esta sesin de prctica el grupo colaborativo terminar la implementacin de la mini- calculadora, basados en los procesos y procedimientos realizados en las sesiones anteriores.

Procedimiento:1. Implementar en un protoboard el diseo de la sesin anterior utilizando los Circuitos integrados apropiados, interruptores para la entradas del sumador y para el seleccionador de suma o resta. Finalmente debe contener los dos displays de 7 segmentos (Ver figura 6)..

Figura 6: Implementacin en el protoboard (este un bosquejo aproximado)

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BSICAS TECNOLOGA E INGENIERA SISTEMAS DIGITALES BSICOS - 201417SISTEMAS DIGITALES SECUENCIALES 90178ELECTRNICA DIGITAL - 243004

El diseo debe contener:

Tabla de verdad para cada una de las variables de las dos salidas.

Mapas de Karnaugh en donde se observe la simplificacin de las funciones booleanas de las dos salidas (S y Cout).

Ecuacin booleana resultante para cada una de las salidas.

Pantallazo del diagrama o circuito que se dise en cualquier simulador.

3. Disear un sumador de cuatro bits a partir de 1 sumador medio y 3 sumadores completos.

El diseo debe contener:

Diagrama de bloques del diseo.

Lista de materiales para la implementacin fsica del sumador de cuatro bits.

IMPORTANTE: El sumador de cuatro bits diseado en esta sesin ser implementado en protoboard en la siguiente sesin (Ver sesin 2), por lo tanto el grupo colaborativo deber comprar estos materiales y traerlos para la siguiente sesin.

FORMA DE TRABAJO

Trabajo en equipo Mximo 3 personas.

El diseo debe contener:

Evidencias fotogrficas de los diseos realizados.

Evidencias de los diseos usados e implementados en los programas de simulacin.

Video de funcionamiento de la minicalculadora, constatando como mnimo cinco operaciones.

IMPORTANTE: El sumador de cuatro bits diseado en esta sesin ser implementado en protoboard en la siguiente sesin (Ver sesin 2), por lo tanto el grupo colaborativo deber comprar estos materiales y traerlos para la siguiente sesin.

NOTA: En los informes de laboratorio deben aparecer solo aquellos estudiantes que participaron en el diseo, implementacin y desarrollo de cada una de las sesiones de componente prctico.

FORMA DE TRABAJO

Trabajo en equipo Mximo 3 personas.