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Este reporte de laboratorio explora el diseño de circuitos combinatorios utilizando minitérminos, un método fundamental en electrónica digital. Un problema práctico con condiciones específicas, define las variables de entrada y salida, y desarrolla la tabla de verdad y la función de salida mediante minitérminos. Se incluye un diagrama del circuito implementado en un simulador, así como una discusión sobre la optimización del circuito y la reducción de compuertas. El reporte también aborda conceptos clave como la codificación y decodificación, el código binario y el código gray, proporcionando una base teórica sólida para el diseño de circuitos digitales.
Tipo: Esquemas y mapas conceptuales
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En la siguiente practica analizaremos un problema con diversas condiciones a cumplir para después obtener sus variables de entrada y salida, posteriormente su tabla de verdad y función de las salidas mediante minitérminos. Después diseñaremos el diagrama en un simulador para probar y reducir las compuertas, optimizando el espacio y coste del circuito final; finalmente ensamblaremos el circuito utilizando circuitos integrados AND y NOR para concluir con la práctica.
Identificar las variables de entrada y salida de una instrucción dada. Obtener la tabla de verdad con las variables de entrada y salida. Reducir las funciones de salida mediante los minitérminos. Presentar los pasos para la elaboración de un codificador por medio de un sistema digital. Presentar los materiales utilizados y el medio de funcionamiento del sistema.
Codificación y decodificación. Los sistemas digitales emplean señales que tienen dos valores distintos, y elementos de circuito que tienen dos estados estables. La codificación se refiere a que un emisor convierta señales o un lenguaje en símbolos, signos que pueden ser recibidos solamente por el receptor o receptores, esto ayuda a llevar a cabo una mejor comunicación y al mismo tiempo más segura, pero cada código utilizado tiene sus reglas para que solamente quienes conocen estas reglas sean capaces de entender la información. La decodificación consiste en que el receptor convierte las señales del emisor en un mensaje que puede ser leído o entendido de forma más fácil, con esto, las ideas que el emisor trata de enviar son entendidas.
Minitérminos: se llama minitérmino al producto de todas las variables de entrada o su negado. Teniendo las salidas se utilizan únicamente las salidas verdaderas (1) y viendo el número de términos que son y cuando en la combinación es falsa (0) se cambia a verdadera (1). Ejemplo: cuando las variables son falsas (0) seria ABC = A’B’C’ en este caso se cambiaron todas las combinaciones que había ya que todas eran falsas se convierten a verdaderas para ello se tienen que negar y cuando todas las entradas o una es verdadera no se niega la variable y se queda como esta. Después de haber obtenido cada uno de los minitérminos se unen en forma de suma. Ejemplo de una salida en minitérminos: S = A’B’C’ + A’BC + ABC’ + ABC Existe una estrecha correspondencia entre la tabla de verdad y los maxitérminos y minitérminos. Partiendo de una tabla de verdad se puede representar a una función algebraica en minitérminos o maxitérminos, la cual puede ser definida como suma de productos o productos de suma.
Maxitérminos: se llama maxitérmino a la suma de todas las variables de entrada o su negado. Para encontrar los maxitérminos se utiliza las salidas falsas (0) y en caso de que una de las variables sea verdadera (1) se tiene que cambiar a falsa (0), para eso se niega la variable. Ejemplo: cuando A = 0, B= 0, C = 1, A+B+C, en este caso hay una variable verdadera la cual se tiene que cambiar a falsa (0) y quedaría A = 0, B = 0, C’= 0, A+B+C’, ésta sería la forma en que se obtiene cada uno de los maxiterminos. Ejemplo de una salida en maxiterminos: S = (A+B+C’) (A+B’+C) (A’+B+C) (A’+B+C’)
Material: Protoboard 1 compuerta OR 7432 1 compuerta NOT 7404 2 compuertas AND 7408 Fuente de 5V
Después de elaborar la práctica, comprendí a grandes rasgos el diseño de los circuitos combinatorios y el uso de compuertas universales y sus ventajas, a su vez el uso de minitérminos para poder reducir las funciones mediante el álgebra de Boole se me hace de las cosas más útiles y versátiles ya que podemos obtener la función de manera directa cuando tenemos condiciones y entradas.
