Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional El éxito no se logra sólo con cualidades especiales. Es sobre todo un trabajo de constancia, de método y de organización. J.P. Sergent

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional LunesMartesMiércolesJuevesViernes Diseño Combinacional Dudas del EMT M1M2M M4 Todos los exámenes a las 7:00A.M en el salón de clase

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional Diseño de Sistemas Combinacionales Diseño en Ingeniería: Es la creación y desarrollo de un producto, proceso o sistema económicamente viable para satisfacer necesidades definidas por un cliente o proceso. Andrew McLaren, Approaches to the Teaching of Design, Engineering Subject Centre, The Higher Education Academy, University of Sheffiled UK, 2008, ISBN

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional Lenguaje de Descripción de Hardware (HDL) a ) Las Ecuaciones b) La Tabla de Verdad c) La Descripción del Problema.

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional Ejemplo 2 Diseñe un sistema capaz de cubrir las necesidades de control de aterrizaje de un pequeño aeropuerto. Consta de tres pistas llamadas A, B y C.

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional Aterrizan dos tipos de aviones Un DC9 que requiere de una sola pista para aterrizar Un B747 que requiere de dos pistas. El avión B747 tiene prioridad de aterrizar sobre el DC9. Ejemplo 2

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 1.-Especificar el Sistema las variables que intervienen son: PISTAS A, B y C Disponible = 1 No disponible =0 Aviones DC9 y B747 Permiso para aterrizar =1 No permiso para aterrizar =0

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 2.- Determinar las entradas y salidas Las pistas A, B, C son las entradas del sistema. Mientras que permiso para aterrizar para el DC9 o B747 son las salidas que representamos a continuación en un diagrama de bloques.

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad hay que decidir el valor más conveniente de las salidas (0 o 1) para cada una de las combinaciones de entrada: m ABC DC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad m ABCDC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad m ABCDC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad m ABCDC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad m ABCDC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad m ABCDC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad m ABCDC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad m ABCDC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad m ABCDC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad m ABCDC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad m ABCDC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad m ABCDC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad m ABCDC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad m ABCDC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad m ABCDC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad m ABCDC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 3.- Trasladar el comportamiento a una tabla de verdad m ABCDC9B

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional m ABCDC9B Minimización FDC9 (A, B, C) = A’BC’ + AB’ +AC+ B’C FDC9 (A, B, C) =(A'+ B'+C)(A+B'+C') (A+B+C)

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional m ABCDC9B Minimización FB747 (A, B, C) = AB + BC FB747 (A, B, C) = B(A+C)

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 4.- Minimización Para minimizar podemos hacer uso de los mapas de Karnaugh para simplificar las Funciones DC9 y B747. FDC9 (A, B, C) = A’BC’ + AB’ +AC+ B’C FB747 (A, B, C) = AB + BC = B(A+C)

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 4.- Minimización Haciendo un análisis de las ecuaciones obtenidas para el DC9 puede aterrizar cuando: A’BC’ Solo este disponible la pista B AB’ Cuando este disponible la pista A pero no la B’ AC Cuando estén disponibles las pistas A y C independientemente de la B B’C Cuando este disponible la pista C pero no la B’ El B747 puede aterrizar cuando: AB Cuando estén disponibles las pistas A y B independientemente de la C BC Cuando estén disponibles las pistas B y C independientemente de la A FDC9 (A, B, C) = A’BC’ + AB’ +AC+ B’C FB747 (A, B, C) = AB + BC = B(A+C)

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 5.- Diagrama esquemático. FDC9 (A, B, C) = A’BC’ + AB’ +AC+ B’C FB747 (A, B, C) = AB + BC = B(A+C)

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 5.- Implementación MODULE aviones "Entradas A,B,C PIN 1..3; "Salidas DC9,B747 pin 19,18 istype 'com'; TRUTH_Table ([A,B,C]->[DC9,B747]) [0,0,0]->[0,0]; [0,0,1]->[1,0]; [0,1,0]->[1,0]; [0,1,1]->[0,1]; [1,0,0]->[1,0]; [1,0,1]->[1,0]; [1,1,0]->[0,1]; [1,1,1]->[1,1]; END

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional 5.- Implementación MODULE aviones "Entradas A,B,C PIN 1..3; "Salidas DC9,B747 pin 19,18 istype 'com'; TRUTH_Table ([A,B,C]->[DC9,B747]) [0,0,0]->[0,0]; [0,0,1]->[1,0]; [0,1,0]->[1,0]; [0,1,1]->[0,1]; [1,0,0]->[1,0]; [1,0,1]->[1,0]; [1,1,0]->[0,1]; [1,1,1]->[1,1]; test_vectors ([A,B,C]->[DC9, B747]) [0,0,0]->[0,0]; [0,0,1]->[1,0]; [0,1,0]->[1,0]; [0,1,1]->[0,1]; [1,0,0]->[1,0]; [1,0,1]->[1,0]; [1,1,0]->[0,1]; [1,1,1]->[1,1]; END

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Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional FDC9 (A, B, C) =(A'+ B'+C)(A+B'+C') (A+B+C) DC9= !(!C & B & A # C & B & !A # !C & !B & !A); FB747 (A, B, C) = AB + BC = B(A+C) B747 = !( !B # !C & !A );

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional Proyecto Adicional 1 Implementar los dos ejemplos (Alarma y Aviones) en un solo circuito integrado, utilizando Lenguaje de Descripción de Hardware ABEL-HDL No necesariamente deben de trabajar en forma simultánea Fecha Limite para mostrar el circuito funcionando Reporte 1.- Portada 2.- Redacción del problema 3.- Diagrama de Bloques (entradas y Salidas) 4.- Tabla de Verdad 5.- Código ABEL 6.- Simulación 7.- Archivo RPT (ecuaciones y pin out) 8.- Foto del circuito 9.- Conclusiones y recomendaciones (tiempo estimado)

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Marzo de 2011 Sistemas Digitales Electrónica Digital I Diseño Combinacional Los Proyectos Adicionales se entregaran Reporte y circuito funcionando, el tiempo limite para la entrega es de una semana después de verlo en clase NoProyectos VigentesFecha limite 1Alarma y Aviones Miércoles 28 Reporte 1.- Portada 2.- Redacción del problema 3.- Diagrama de Bloques (entradas y Salidas) 4.- Tabla de Verdad 5.- Código ABEL 6.- Simulación 7.- Archivo RPT (ecuaciones y pin out) 8.- Foto del circuito 9.- Conclusiones y recomendaciones (tiempo estimado) Se solicita además enviarlo en forma electrónica a