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Diseo de Sistemas Digitales a travs de Diseos Esquemticos y VHDL Norma Frida Roffe Samaniego
1 D.R. Ins t i tu to Tecno lg ico y de Es tud ios Super io res de Monter rey , Mx ico 201 2
Hoja de respuestas
Actividad integradora - Captulo 1
Pregunta 1:
Codifique en VHDL un circuito encoder de 8 a 3. Utilice solamente funciones booleanas. El
encoder debe operar de la siguiente manera:
Se definir un componente que cuenta con 8 entradas (D_IN) y 3 salidas (D_OUT).
Suponga que solo una de las entradas que se den a D_IN es 1. La salida reflejar cul de
las entradas, de la 7 a la 0, es 1.
Resumiendo la operacin de este dispositivo, se tiene el siguiente comportamiento de la
salida de acuerdo a la entrada.
D_IN D_OUT
00000001 000
00000010 001
00000100 010
00001000 011
00010000 100
00100000 101
01000000 110
10000000 111
Suponga que a la entrada del dispositivo siempre presenta una combinacin vlida. Al
disear no tome en cuenta las combinaciones invlidas, puede emitir cualquier combinacin
que usted elija ante una entrada invlida (garbage in, garbage out).

Utilice la siguiente definicin para el puerto del encoder:
entity encoder is
Port (D_IN: in std_logic_VECTOR(7 downto 0);
D_OUT: out std_logic_VECTOR(2 downto 0));
end encoder;
Respuesta:
entity encoder is
Port (D_IN: in BIT_VECTOR(7 downto 0);
D_OUT: out BIT_VECTOR(2 downto 0));
end encoder;
architecture ecuaciones of encoder is
begin
D_OUT(2)

decir que funcionar a su velocidad baja, esto siempre y cuando la bomba se encuentre
encendida. El lquido en el tanque se gasta debido a un proceso industrial externo al tanque.
Se desea que haga un control sencillo que accione la bomba de salida cuando el nivel de
agua est por encima del nivel deseado, a velocidad baja si el nivel es H y a velocidad alta si
es VH. Asimismo, debe activar la bomba de entrada a velocidad baja si el nivel es L y a
velocidad alta si es VL. Si el nivel est en el rango deseado, ambas bombas deben estar
apagadas. Adicionalmente, debe generar una seal de error si la salida del sensor es
invlida. Esta seal se usa para proteger a las bombas y evitar que se daen. Considere que
el error ocurre si ambos encendidos estn en 1. Aunque la velocidad en cualquiera de las
bombas est en 1 no ejerce accin si la bomba est apagada.
El puerto se muestra en la figura 1.24.
Defina en VHDL la arquitectura en el espacio que se dej para ello. No es necesario
presentar el diseo esquemtico de este circuito combinacional.

Respuesta:
Entity tanque is
Port (L, VL, O, H, VH: in std_logic;
Error, Ein, Vin, Eout, Vout: out std_logic);
End tanque;
Architecture cualquiera of tanque is
Begin
Ein

La figura 1.25 muestra las entradas y salidas de este problema.
Figura 1.25. Puerto del juego de la adivinanza
El puerto se muestra a continuacin. Defina en VHDL la arquitectura en el espacio que se
dej para ello. No es necesario presentar el diseo esquemtico de este circuito
combinacional.
Respuesta:
Entity JUEGO is
Port ( X1, X2, Y1, Y2: in std_logic;
F: out std_logic);
End JUEGO;
Architecture cualquiera of JUEGO is
Begin
F

Pregunta 4:
En el siguiente conjunto de circuitos: A, B, C, representan un nmero binario (figura 1.26).
Indiqu qu operacin aritmtica realizan al generar f3, f2, f1, f0, que a su vez es otro
nmero binario.
Figura 1.26. Circuito aritmtico
Respuesta:
Si N=A,B,C y F=f3,f2,f1,f0 entonces F=N+2
Retroalimentacion:
Para encontrar la respuesta debe construir una tabla de verdad con las entradas A,B,C y las
salidas f3,f2,f1,f0 y observar que para combinacin de entrada, la salida es el nmero que
represente la entrada aumentado en dos.
Pregunta 5:
Un automvil tiene un sistema de seguridad basado en varios sensores, los cuales se
enlistan enseguida.
1. Sensor de llave (K): genera un 1 cuando est puesta la llave, 0 de otro modo.
f
3
f
2
f
1
f
0

2. Dos sensores (D) colocados uno en cada una de las dos puertas que indican con
1 si la puerta est cerrada, 0 si est abierta.
3. Cuatro sensores (T) colocados uno en cada una de las cuatro llantas que indican
con 1 si la llanta tiene una presin diferente a 28 lbs, 0 si es igual a 28 lbs.
4. Un sensor colocado en el pedal de freno (B), que indica con 1 si est presionado,
0 si no lo est.
Adems hay un interruptor (S) que puede utilizar el conductor para que no se tomen
en cuenta los sensores descritos en 3. Si el interruptor se cierra, genera un 1 y esto indica
que no se deben tomar en cuenta los sensores de llantas; si se deja abierto, genera un 0 e
indica que se tome en cuenta la presin de las llantas.
Se le solicita disear, en VHDL, las funciones necesarias para generar las salidas que
irn conectadas a las siguientes alarmas:
Alarma 1 de llantas: toma el valor de 1 cuando alguna de las llantas tienen una
presin diferente de 28 lbs, 0 de otro modo.
Alarma 2 de puertas: toma el valor de 1 cuando alguna de las puertas est abierta, 0
de otro modo.
Alarma general: se activa cuando hay alguna alarma encendida.
Disee una salida (Out1) que se conectar al circuito de encendido del carro, se
debe generar 1 para que este encienda, esto debe ocurrir cuando:

1. Est la llave puesta.
2. Estn las dos puertas cerradas.
3. Estn las cuatro llantas a 28 lbs o el interruptor est cerrado.
4. Est presionado el pedal de freno.
Respuesta:
Entity automovil is
Port (K, D1,D2, T1,T2,T3,T4, B, S: in std_logic;
A1, A2, Out1: out std_logic);
end automovil;
architecture ecuaciones of automovil is
begin
Aux1

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