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Informe Circuitos Digitales


Enviado por   •  29 de Abril de 2015  •  1.018 Palabras (5 Páginas)  •  318 Visitas

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INTRODUCCION

El acercamiento al diseño de circuitos combinacionales a partir de situaciones de la vida real, planteadas para ser solucionadas con la ayuda de compuertas, abre una puerta hacia este gran mundo de la lógica digital. Además poder poner a prueba los conocimientos sobre simplificación usando el álgebra boolena nos permite ver de forma clara las aplicaciones de los conocimientos adquiridos en el curso.

METODOLOGIA

Como gran propósito y reto fue el diseño de un circuito que cumpliese con las especificaciones pedidas en cada situación.

A continuación se muestran las tablas obtenidas a partir de las condiciones de cada problema, el esquemático correspondiente y su simulación.

Problema de diseño número 3:

Un sistema de alimentación de emergencia está conformado por una entrada de línea AC, un banco de baterías (con su respectivo inversor) y un generador a gasolina. Un grupos de tres contactores (Cac, Cbat y Cgen) permite seleccionar cual de las tres fuentes de alimentación será conectada a la carga, dichos contactores se cierran con 1 lógico y se abren con 0.

Se dispone además de dos sensores, un sensor de línea AC que entrega un 1 lógico siempre y cuando la tensión AC esté presente y un sensor de baterías que indica con un 1 lógico si la carga de las baterías es la adecuada.

En condiciones normales la carga será alimentada por la línea AC. En caso de una falla del suministro de red, el sistema debe conmutar la carga para ser alimentada por las baterías. El generador entrará en un funcionamiento solo en caso que los otros dos sistemas fallen (fallo de la red AC y baterías descargadas).

NOTA: Solo uno de los contactores puede estar activado contemporáneamente.

SOLUCIÓN

De acuerdo a las condiciones del problema tenemos que las entradas corresponden al sensor de línea AC y al sensor de carga de las baterías los cuales mediante un nivel de tensión ALTO muestran respectivamente que hay presencia de tensión AC o que las baterías están cargadas. Ahora con respecto a las salidas tenemos que estas corresponden a los tres contactores, donde el contactor correspondiente a la fuente de alimentación AC va a estar activo cuando el sensor de la tensión detecte la presencia de este y el sensor de carga de las baterías esté apagado. El contactor correspondiente a la alimentación mediante baterías va a estar activo cuando el sensor de carga de éstas esté activo y además el sensor de alimentación AC se encuentre apagado. Finalmente el contactor correspondiente a la alimentación con el generador a gasolina va a estar activo solo en el caso específico en el que los dos sensores se encuentren apagados

Es de gran importancia aclarar que al momento de realizar la tabla de verdad, que cuando tengamos la condición en que las 2 entradas corresponden a 1 asignamos condición de indiferencia a la salida, ya que según las condiciones del problema no se puede presentar esta situación.

Salidas. Entradas.

Cac: Contactor para AC. Sac: Sensor de tensión AC.

Cbat: Contactor para baterías. Sbat: Sensor de carga en las baterías.

Cgen: Contactor para generador a gasolina.

Sac Sbat Cac Cbat Cgen

0 0 0 0 1

0 1 0 1 0

1 0 1 0 0

1 1 0 0 0

Tabla de verdad

Utilizando las técnicas aprendidas en clase, obtendremos las funciones lógicas para así modelar el circuito que satisfacerá las condiciones del ejercicio.

 Cac(Sac, Sbat) = Sac*Sbat’

 Cbat(Sac, Sbat) = Sac’*Sbat

 Cgen(Sac, Sbat) = Sac’*Sbat’

Por consiguiente el circuito que modela este problema cumpliendo con los requerimientos se de en el siguiente esquema:

Utilizando el programa XILINX ISE y llevando a cabo los siguiente pasos en el que se le introduce todas las entradas y salidas con sus posibles combinaciones en el siguiente seudocódigo:

// Verilog test fixture created from schematic /home/estudiantes/Escritorio/nose/PAPI2.sch - Tue Oct 1 07:08:12 2013

`timescale 1ns / 1ps

module PAPI2_PAPI2_sch_tb();

// Inputs

reg SAC;

reg SBAT;

// Output

wire CAC;

wire CBAT;

wire GCEN;

// Bidirs

// Instantiate the UUT

PAPI2 UUT (

.SAC(SAC),

.SBAT(SBAT),

.CAC(CAC),

.CBAT(CBAT),

.GCEN(GCEN)

);

// Initialize Inputs

initial begin

SAC = 0;

SBAT = 0;

#5;

SAC = 1;

SBAT = 0;

#5;

SAC = 0;

SBAT = 1;

#5;

SAC = 1;

SBAT = 1;

#5;

$finish;

end

endmodule

El resultado obtenido se muestra en la siguiente figura donde el software se simulo y se comprobó la tabla de verdad realizada en el pre informe del laboratorio, la simulación.

A continuación, se sincronizo el programa y la tarjeta FPGA Spartan XC3S200;

De esta manera funciono nuestro caso, donde se utilizaron estos switches para dar 0 o 1 lógicos, y los leds mostraban nuestra salida.

RESULTADOS

Los circuitos simulados en el programa, e implementados en la tarjeta FPGA, soportan y verifican los las tablas de verdad de los circuitos resueltos manualmente, y nos permiten ver la utilidad de las herramientas informáticas en la implementación de los circuitos.

La familiarización con los dispositivos con los que quizás es mucho más rápido la puesta en marcha de un dispositivo electrónico, nos abre la posibilidad de no de pender de los integrados de uso específico.

CONCLUSIONES

El buen entendimiento del problema permite llegar a la tabla de verdad que se pide en cada caso, y aún más el adecuado uso de las propiedades y teoremas del algebra boolena nos permite la implementación de un circuito sencillo y adecuado para cada problema.

A la hora de la implementación del circuito debemos tener en cuenta cuantas entradas y salidas tiene la tarjeta de desarrollo en la cual estamos trabajando, puesto que esta es una limitante a la hora de llevar los circuitos a la targeta.

BIBLIOGRAFIAS

 profesores.elo.utfsm.cl/.../Introduccion_a_los_Circuitos_Integrados.ppt‎

 www.angelfire.com/la/SEMICONDUCTORES/introduc.html

 www.monografias.com › Computacion › General

 http://html.rincondelvago.com/circuitos-integrados-para-un-contador-de-cajas.html

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