Sistemas digitales y electrónica digital, prácticas de laboratorio PDF
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Sistemas digitales y electrónica digital, prácticas de laboratorio Sistemas digitales y electrónica digital, prácticas de laboratorio Juan Ángel Garza Garza Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Universidad Autónoma de Nuevo León REVISIÓN TÉCNICA: José Ignacio Vega Luna Universidad Autónoma Metropolitana Azcapotzalco. Ricardo A. Gálvez Orozco Instituto Tecnológico de Pachuca Agustín Ramírez Agundis Instituto Tecnológico de Celaya Datos de catalogación bibliográfica GARZA GARZA, JUAN ÁNGEL Sistemas digitales y electrónica digital, prácticas de laboratorio. Primera edición PEARSON EDUCACIÓN, México, 2006 ISBN: 970-26-0719-1 Área: Bachillerato Formato: 18.5 × 23.5 cm Páginas: 352 Editor: Pablo Miguel Guerrero Rosas e-mail: [email protected] Supervisor de desarrollo: Felipe Hernández Carrasco Supervisor de producción: José D. Hernández Garduño PRIMERA EDICIÓN, 2006 D.R. ©2006 por Pearson Educación de México, S.A. de C.V. Atlacomulco 500-5to. piso Industrial Atoto 53519, Naucalpan de Juárez, Edo. de México E-mail: [email protected] Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana. Reg. Núm. 1031 Prentice Hall es una marca registrada de Pearson Educación de México, S.A. de C.V. Reservados todos los derechos. Ni la totalidad ni parte de esta publicación pueden reproducirse, regis- trarse o transmitirse, por un sistema de recuperación de información, en ninguna forma ni por ningún medio, sea electrónico, mecánico, fotoquímico, magnético o electroóptico, por fotocopia, grabación o cualquier otro, sin permiso previo por escrito del editor. El préstamo, alquiler o cualquier otra forma de cesión de uso de este ejemplar requerirá también la autori- zación del editor o de sus representantes. ISBN 970-26-0719-1 Impreso en México. Printed in Mexico. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 - 09 08 07 06 Contenido Agradecimientos xi Presentación xiii Introducción xv Práctica 1 Introducción al laboratorio 1 Objetivos particulares ............................................................................................1 Material necesario para el desarrollo de esta práctica ............................................2 Fundamento teórico ................................................................................................3 Trabajo solicitado ..................................................................................................5 Procedimiento ........................................................................................................7 Cuestionario ............................................................................................................9 Recomendaciones ................................................................................................10 Reporte ................................................................................................................10 Práctica 2 Operadores lógicos con circuitos TTL 13 Objetivos particulares ..........................................................................................13 Material necesario para el desarrollo de esta práctica ..........................................14 Fundamento teórico ............................................................................................14 Trabajo solicitado ................................................................................................22 Procedimiento ......................................................................................................22 Cuestionario ........................................................................................................25 Reporte ..................................................................................................................27 Práctica 3 Captura esquemática 29 Objetivos particulares ..........................................................................................29 Material necesario para el desarrollo de esta práctica ..........................................30 Fundamento teórico ..............................................................................................30 Trabajo solicitado ................................................................................................31 vi Contenido Procedimiento ......................................................................................................32 Cuestionario ..........................................................................................................45 Recomendaciones ................................................................................................45 Reporte ..................................................................................................................46 Práctica 4 Simulación 47 Objetivos particulares ..........................................................................................47 Material necesario para el desarrollo de esta práctica ..........................................47 Fundamento teórico ..............................................................................................48 Trabajo solicitado ................................................................................................50 Procedimiento ......................................................................................................51 Notas ....................................................................................................................57 Trabajo solicitado ................................................................................................57 Cuestionario ..........................................................................................................59 Reporte ..................................................................................................................59 Práctica 5 Ecuaciones booleanas y el uso del lenguaje de descripción de hardware ABEL-HDL 61 Objetivos particulares ..........................................................................................61 Material necesario para el desarrollo de esta práctica ..........................................62 Fundamento teórico ..............................................................................................62 Ejemplo 5.1 ..........................................................................................................72 Trabajo solicitado ................................................................................................76 Procedimiento ......................................................................................................76 Práctica 6 Diseño combinacional 81 Objetivos particulares ..........................................................................................81 Material necesario para el desarrollo de esta práctica ..........................................81 Fundamento teórico ..............................................................................................82 Ejemplo 6.1 ..........................................................................................................83 Trabajo solicitado ................................................................................................87 Práctica 7 Sistemas combinacionales que no están totalmente especificados 95 Objetivos particulares ..........................................................................................95 Material necesario para el desarrollo de esta práctica ..........................................96 Fundamento teórico ..............................................................................................96 Ejemplo 7.1 ..........................................................................................................97 Procedimiento ......................................................................................................98 Ejemplo 7.2 ........................................................................................................103 Ejemplo 7.3 ........................................................................................................106 Procedimiento ....................................................................................................106 Reporte ..............................................................................................................110 Fundamento teórico ............................................................................................110 Objetivo particular ..............................................................................................112 Contenido vii Ejemplo 7.4 ........................................................................................................112 Procedimiento ....................................................................................................113 Práctica 8 Flip Flops 115 Objetivos particulares ........................................................................................115 Material necesario para el desarrollo de esta práctica ........................................116 Fundamento teórico ............................................................................................116 Circuito, arranque y paro de Flip Flop RS (Reset-Set) ......................................116 Trabajo solicitado ..............................................................................................121 Procedimiento ....................................................................................................122 Práctica 9 Diseño secuencial 129 Objetivos particulares ........................................................................................129 Fundamento teórico ............................................................................................129 Procedimiento ....................................................................................................132 Ejemplo 9.1 ........................................................................................................135 Procedimiento ....................................................................................................135 Ejemplo 9.2 ........................................................................................................148 Ejemplo 9.3 ........................................................................................................162 Trabajo solicitado ..............................................................................................164 Procedimiento ....................................................................................................164 Ejemplo 9.4 ........................................................................................................171 Trabajo solicitado ..............................................................................................172 Ejemplo 9.5 ........................................................................................................178 Ejemplo 9.6 ........................................................................................................181 Ejemplo 9.7 ........................................................................................................183 Ejemplo 9.8 ........................................................................................................186 Ejemplo 9.9 ........................................................................................................192 Problemas propuestos ........................................................................................196 Reporte ..............................................................................................................203 Práctica 10 Contadores 205 Objetivo particular ..............................................................................................205 Fundamento teórico ............................................................................................205 Ejemplo 10.1 ......................................................................................................206 Ejemplo 10.2 ......................................................................................................208 Ejemplo 10.3 ......................................................................................................209 Ejemplo 10.4 ......................................................................................................210 Ejemplo 10.5 ......................................................................................................211 Ejemplo 10.6 ......................................................................................................213 Ejemplo 10.7 ......................................................................................................213 Ejemplo 10.8 ......................................................................................................214 Ejemplo 10.9 ......................................................................................................216 Problema propuesto ............................................................................................217 viii Contenido Práctica 11 Sistemas secuenciales asíncronos 219 Objetivo particular ..............................................................................................219 Fundamento teórico ............................................................................................219 Procedimiento ....................................................................................................222 Ejemplo 11.1 ......................................................................................................224 Procedimiento ....................................................................................................225 Ejemplo 11.2 ......................................................................................................232 Procedimiento ....................................................................................................233 Ejemplo 11.3 ......................................................................................................236 Procedimiento ....................................................................................................237 Ejemplo 11.4 ......................................................................................................240 Procedimiento ....................................................................................................241 Procedimiento ....................................................................................................243 Ejemplo 11.5 ......................................................................................................247 Procedimiento ....................................................................................................247 Ejemplo 11.6 ......................................................................................................264 Procedimiento ....................................................................................................264 Ejemplo 11.7 ......................................................................................................268 Procedimiento ....................................................................................................269 Ejemplo 11.8 ......................................................................................................273 Procedimiento ....................................................................................................274 Ejemplo 11.9 ......................................................................................................278 Trabajo solicitado ..............................................................................................279 Procedimiento ....................................................................................................280 Trabajo solicitado ..............................................................................................285 Procedimiento ....................................................................................................286 Trabajo solicitado ..............................................................................................291 Procedimiento ....................................................................................................292 Ejemplo 11.10 ....................................................................................................300 Trabajo solicitado ..............................................................................................300 Procedimiento ....................................................................................................301 Apéndice A 305 El diodo emisor de luz (LED) ..............................................................................305 Apéndice B 308 Apéndice C 310 Apéndice D 311 Apéndice E 312 Apéndice F 313 Circuitos integrados digitales ............................................................................313 Parámetros de corriente y voltaje ......................................................................313 Contenido ix Apéndice G 317 Características del GAL16V8D ..........................................................................317 Apéndice H 324 Glosario 326 Bibliografía 333
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