UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLÍVAR

FACULTAD DE CIENCIAS ADMINISTRATIVAS,

GESTIÓN EMPRESARIAL E INFORMÁTICA

ESCUELA:SISTEMAS

CARRERA: INGENIERIA EN SISTEMA COMPUTACIONALES

ASIGNATURA: ARQUITECTURA DE HARDWARE

DOCENTE:ING. ROBERTO RODRÍGUEZ.

ALUMNA: María Amanta

LABORATORIO 1: FLIP FLOP CON COMPUERTAS NAND

ENERO - 2013

UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLÍVAR

ÍNDICE

Tema ………………………………………………………………………………………………………………………….. 3

Objetivos ………………………………………………………………………………………………………………. 3

Marco Teórico ………………………………………………………………………………………………………………. 3

Informe o práctica...………………………………………………………………………………………………………… 9

Conclusiones ….…………………………………………………………………………………………………………… 9

Recomendaciones………………………………………………………………………………………………………….. 9

Bibliografía y links………………………………………………………………………………………………………….. 9

Anexos ……………………………………………………………………………………………………………… 10

UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLÍVAR

LABORATORIO DE ARQUITECTURA DE HARDWARE

PRÁCTICA DE LABORATORIO No.1 TEMA: FLIP FLOP CON COMPUERTAS NAND

1 OBJETIVOS: Realizar un montaje de un FLIP FLOP con compuertas NAND Entender el funcionamiento de un circuito Biestable. Comprobar la tabla de verdad de este tipo de FLIP FLOP.

2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Observar las formas de onda en las salidas de este circuito Biestable.

3 MARCO TEÓRICO

3.1 CircuitoIntegrado SN74LS0 ó 4011B (Data Sheet) Originalmente fabricados en tecnología TTL (lógica transistor-transistor o en inglés transistor-transistor logic), que forman una subfamilia de semiconductores, dentro del campo de la electrónica digital. Fueron ampliamante utilizados en la década de 1960 y 1970 para construir computadoras. Actualmente existen versiones de la serie fabricadas con tecnología CMOS.

Características Generales

Las características destacables de estos componentes son las siguientes:

Tensión de alimentación: 5 V, con una tolerancia (de 4,5 V a 5,5 V).

Niveles lógicos: entre 0,2 V y 0,8 V para el nivel bajo (L) y entre 2,4 V y 5 V para el nivel alto (H), ya que estos chips son activados por altos y bajos, o también llamados 0 y 1, dígitos del sistema binario utilizados para estos usos en la electrónica.

Código identificador: el 74 para los comerciales y el 54 para los de diseño militar. Estos últimos son chips más desarrollados, ya que los de serie 74 soportan menos rangos de temperaturas.

Temperatura de trabajo: de 0 °C a 70 °C para la serie 74 y de -55º hasta los 125 °C para la 54.

3.2 Led (Data Sheet)

UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLÍVAR

LED es la abreviatura en lengua inglesa para Light Emitting Diode, que en su traducción al español correspondería a Diodo Emisor de Luz.

Un LED consiste en un dispositivo que en su interior contiene un material semiconductor que al aplicarle una pequeña corriente eléctrica produce luz. La luz emitida por este dispositivo es de un determinado color que no produce calor, por lo tanto, no se presenta aumento de temperatura como si ocurre con muchos de los dispositivos comunes emisores de luz.

El color que adquiera la luz emitida por este dispositivo dependerá de los materiales utilizados en la fabricación de este. En realidad dependerá del material semiconductor, que dará una luz que puede ir entre el ultravioleta y el infrarrojo, incluyendo en el medio toda la gama de colores visibles al ojo humano.

3.2 LM 7805 (Data Sheet)

El 7805 como todos los reguladores de la linea 78XX y 79XX regulan tension pero poseen internamente un limitador de corriente, que reduce la tension de salida cuando dicho limite es superado. Estos reguladores con una conexion determinada pueden usarse tambien como limitadores de corriente colocando a la salida una resistencia de la siguiente manera. Entrada se conecta a la alimentación (Max 40 Volts) Salida se conecta a un extremo de la resistencia El otro extremo de la resistencia se conecta a la carga y al comun del regulador. El negativo de la alimentacion se conecta al otro extremo de la carga. El comun del regulador no debe conectarse al negativo. El valor de la corriente limite sera de la tension del regulador sobre la resistencia. si el regulador es el 7805 y la resistencia de 10 Ohm entonces la limitacion de corriente sera de 5V / 10 Ohms = 0,5 Amper

UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLÍVAR

3.2 BATERIA 9 VOLTIOS

Una batería de 9 voltios es un hogar de batería más potente que el típico de 1,5 o 1,2-voltios batería. Se trata de un cuerpo rectangular con los terminales positivo y negativo de lado a lado en un extremo. Una batería de 9 voltios es en realidad compuesto por seis baterías de 1.5 voltios dispuestos en un paquete de seis y conectados en serie.

Una batería de 9 voltios se utiliza en los dispositivos electrónicos que requieren un mayor voltaje, pero poco corriente, como detectores de metales, R / C juguete controladores, y los walkie-talkies. Estos dispositivos de trabajo mediante la creación de campos electromagnéticos que utilizan más de la tensión actual.

3.2 BATERIA 9 VOLTIOS

Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito

eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o

electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí

una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.

Normalmente los electrones tratan de circular por el circuito eléctrico de una forma más o menos

organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a su paso. Mientras menor sea esa

UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLÍVAR

resistencia, mayor será el orden existente en el micromundo de los electrones; pero cuando la

resistencia es elevada, comienzan a chocar unos con otros y a liberar energía en forma de calor.

Esa situación hace que siempre se eleve algo la temperatura del conductor y que, además,

adquiera valores más altos en el punto donde los electrones encuentren una mayor resistencia a

su paso.

3.2 PULSADOR NORMALMENTE ABIERTO Y NORMALMENTE CERRADO Un pulsador es simplemente un interruptor o switch cuya función es permitir o interrumpir el paso de la corriente eléctrica, a diferencia de un switch común, un pulsador solo realiza su trabajo mientras lo tengas presionado. Existen pulsadores NC y NA, es decir normalmente abiertos y normalmente cerrados, cuando pulsas uno de tipo NC, se abre mientras lo presiona es decir no permite le pase de la corriente, y en un NA, cuando lo presionas permites el paso, es decir lo contrario, generalmente se usa para enviar pulsos o para activar algo. Como ejemplo el teclado de tu PC cada tecla es un pulsador, cuando presionas uno permite el paso de una señal eléctrica que le dice a la CPU que estas presionando esa tecla.

3.6 CIRCUITO BIESTABLE, TEORIA COMO FUNCIONA QUE ES

Un biestable (flip-flop o LATCH en inglés), es un multivibrador capaz de permanecer en uno de dos estados posibles durante un tiempo indefinido en ausencia de Perturbaciones.1 Esta característica es ampliamente utilizada en electrónica digital para memorizar información. El paso de un estado a otro se realiza variando sus entradas. Dependiendo del tipo de dichas entradas los biestables se dividen en:

Asíncronos: sólo tienen entradas de control. El más empleado es el biestable RS.

Síncronos: además de las entradas de control posee una entrada de sincronismo o de reloj. Si las entradas de control dependen de la de sincronismo se denominan síncronas y en caso contrario asíncronas. Por lo general, las entradas de control asíncronas prevalecen sobre las síncronas.

La entrada de sincronismo puede ser activada por nivel (alto o bajo) o por flanco (de subida o de bajada). Dentro de los biestables síncronos activados por nivel están los tipos RS y D, y dentro de los activos por flancos los tipos JK, T y D.

Los biestables síncronos activos por flanco (flip-flop) se crearon para eliminar las deficiencias de los latches (biestables asíncronos o sincronizados por nivel).

UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLÍVAR

-

De la misma manera que se implementó un flipflop RS con compuertas NOR, también se puede hacer lo mismo con compuertas NAND. Ver el gráfico anterior

El flipflop RS está implementado con compuertas NAND, ver que las entradas son S y R. El análisis del funcionamiento de este flipflop es similar a la del flipflop RS con compuertas NOR

Tabla de verdad del flipflop RS implementado con compuertas NAND:

-

Este circuito tiene una aplicación muy interesante:

Circuito eliminador de rebote

Cuando se implementa un computador con el propósito de alimentar un circuito, ya sea con un nivel bajo “0 V” o un nivel alto “5 V”.

UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLÍVAR

Es muy difícil lograr que esta señal de entrada sea perfecta. Esto debido a que el conmutador es un elemento mecánico, que a la hora de cerrar produce rebotes.

Estos rebotes serían similares a los de una pelota que se deja caer y al final se detiene. En un conmutador este fenómeno no es evidente pero si ocurre.

Diagrama de circuito eliminador de rebote

Esta situación podría ser no deseable para el circuito que recibe la señal. Con el siguiente circuito se elimina el problema. La señal se aplica a la entrada A y la salida se obtiene en la salida Q. Si se aplica la señal a "B", la salida estará en Q.

UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLÍVAR

4 INFORME O PRÁCTICA

PROCEDIMIENTO:

4.1 Verificación de la lista de materiales a utilizar en la práctica. - Protoboard. - Leds - CI 7400 - CI LM 7805 - Batería de 9V - resistencias - Alambres para las conexiones diámetro 0,4mm. - Osciloscopio. - Multímetro.

VER ANEXO No 1

4.2 Armar el circuito DEL FLIP FLOP CON COMPUERTAS NAND en el protoboardsiguiendo el esquema entregado por el profesor.

Ver anexo No 2 y 4

4.3 Mediciones eléctricas (osciloscopio-multímetro) Ver anexo No3

5 CONCLUCIONES En conclusión puedo decir que este circuito lo armamos con mucho cuidado ya que los componentes electrónicos son muy frágiles y se pueden romper o quemarse pero también nos pudimos darnos cuenta en la practica que si cumple con la tabla de verdad del circuito NAND.

6 RECOMENDACIONES

Tomar las medidas de seguridad apropiadas. Tener en cuenta que los componentes electrónicos son frágiles y se pueden romper Contar con todos los elementos necesarios. Verificar que cada uno de los equipos y elementos funcionen correctamente. Conocer el funcionamiento apropiado de cada uno de los equipos que vamos a utilizar

para desarrollar de una buena manera dicha práctica.

7 BIBLIOGRAFIA Y LINKS Villaseñor, Jorge (2011). Circuitos Eléctricos y Electrónicos. México: Prentice Hall http://es.wikipedia.org/wiki/Sinusoide http://ad.filesline.com/800x400.html?fd45sd15df5s

UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLÍVAR

7 ANEXOS

DIAGRAMA DEL CIRCUITO

Anexo N. 1

Diagrama del Circuito FLIP FLOP CON COMPUERTAS

NAND

Anexo N. 2

Circuito armado en el protoboard

(foto)

UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLÍVAR

Anexo N. 3

Forma de onda en las salidas Q y Q

negado tomado con el osciloscopio

(foto)

Anexo N. 4

Foto armando el circuito en el

laboratorio