examen_jun07

Curso 2006/2007. CONVOCATORIA DE JUNIO Electrnica Digital I Fecha: 6/06/2007

EJERCICIO 1 (2 puntos) a) Pasar a binario puro el nmero decimal 37. b) Explicar brevemente qu es el fanout y el tiempo de propagacin de una puerta. c) Realizar un multiplexor de 4 entradas de datos en funcin de multiplexores de 2 entradas de datos

SEL

M 0

1

MUX2

YN

SEL1

A 00

01

10

11

MUX4

ZB

C

D

SEL0

Realizar En funcin de

SEL

M 0

1

MUX2

YN

SEL

M 0

1

MUX2

YN

SEL1

A 00

01

10

11

MUX4

ZB

C

D

SEL0SEL1

A 00

01

10

11

MUX4

ZB

C

D

SEL0

Realizar En funcin de

d) Explicar brevemente la implementacin de una funcin lgica mediante un multiplexor y un decodificador. Cul de las dos opciones es preferible? EJERCICIO 2 (2 puntos) Realizar una unidad aritmtico lgica con dos operandos de 4 bits (OPA y OPB) y 4 operaciones. Las operaciones que se realizarn son: suma, resta, complemento a 2 (Ca2) y complemento a 1 (Ca1). Para seleccionar una operacin se dispone de 4 pulsadores:

BTN0: realiza la suma S=OPA+OPB BTN1: realiza la resta. S=OPA-OPB BTN2: devuelve el complemento a 2 de OPB BTN3: devuelve el complemento a 1 de OPB.

Siendo BTN0 la operacin de mayor prioridad, y BTN3 la de menor (para el caso en que se pulsen ms de un botn a la vez). Por ejemplo, si se pulsan a la vez BTN1 y BTN2 el circuito devolver la resta y no el Ca2. Como salida se tendr la seal RESUL de 4 bits. a) Realizar el diagrama de bloques del circuito: Para el diseo se podr emplear cualquiera de los siguientes bloques sin necesidad de describirlos en puertas (no todos son necesarios): multiplexores, sumadores, codificadores, decodificadores, demultiplexores y comparadores. Todos ellos de uno o varios bits. Adems se podr emplear cualquier tipo de puertas lgicas. Cualquier otro bloque deber ser descrito en funcin de los bloques citados o en puertas. b) Incluir la seal de desbordamiento, sabiendo que: Para el caso de la suma se considera que los operandos estn en binario puro. Para la resta y el Ca2, los operandos de entrada estn codificados en Ca2 Para el Ca1 el operando de entrada est codificado en Ca1. Se valorar la reduccin de componentes del circuito y la sencillez.

Ingeniera de Telecomunicacin


EJERCICIO 3 (2 puntos) Se desea realizar un circuito de control para el toldo de una terraza de una vivienda. El toldo tiene la funcin tanto de dar sombra como de proteger del viento y de la lluvia. As que es un toldo resistente al viento y a la lluvia, manteniendo la terraza seca en los das de lluvia. Para el circuito de control tenemos las siguientes entradas: Seal S: Indica si hay sol Seal L: Indica si llueve Seal V: Indica si hay mucho viento Seal F: Indica si hace fro en el interior de la casa. Segn los valores de estas entradas se bajar o subir el toldo. Esto se realizar mediante la seal de salida BT (Bajar Toldo). Si BT='1' indica que el toldo debe estar extendido (bajado) y si BT='0' indica que el toldo debe estar recogido (subido). El sistema se muestra en la figura.

BT

Seal BT: Ordena bajar o subir el toldo:

BT= '1': lo extiendeBT='0': lo recoge

F

Seal F:Indica si hace fro en el interior de la casa

F='1': Hace froF='0': No hace fro F

Seal V:Indica si hay mucho viento:

V='1': Hay mucho vientoV='0' No hay mucho viento

Seal S:Indica si hay sol:

S='1': Hay solS='0' No hay sol

Seal L:Indica si llueve:

L='1': LlueveL='0' No llueve

S

L

V

S

L

V

Circuito de control del toldo

BT

Seal BT: Ordena bajar o subir el toldo:

BT= '1': lo extiendeBT='0': lo recoge

F

Seal F:Indica si hace fro en el interior de la casa

F='1': Hace froF='0': No hace fro F

Seal V:Indica si hay mucho viento:

V='1': Hay mucho vientoV='0' No hay mucho viento

Seal S:Indica si hay sol:

S='1': Hay solS='0' No hay sol

Seal L:Indica si llueve:

L='1': LlueveL='0' No llueve

S

L

V

S

L

V

Circuito de control del toldo

El circuito que acciona el toldo que debe funcionar segn las siguientes caractersticas: Independientemente del resto de seales de entrada, siempre que llueva se debe de extender

el toldo para evitar que se moje la terraza. No se considerar posible que simultneamente llueva y haga sol.

Si hace viento se debe extender el toldo para evitar que el viento moleste. Sin embargo, hay una excepcin: an cuando haya viento, si el da est soleado y hace fro en la casa, se recoger el toldo para que el sol caliente la casa.

Por ltimo, si no hace viento ni llueve, slo se bajar el toldo en los das de sol y cuando haga calor en el interior, para evitar que se caliente mucho la casa.

Se pide a) Realizar la tabla de verdad de la seal que controla el toldo (BT) a partir de las seales S,

L, V y F. b) Obtener la expresin reducida en suma de productos, y producto de sumas c) Dibujar el esquema en puertas de estas expresiones d) Dibujar el diagrama de bloques para una variante del circuito en el que mediante un

interruptor seleccionemos que el control del toldo sea manual o automtico. De modo que: - Cuando el control sea automtico, funcionar como se ha descrito hasta ahora. - Cuando el control sea manual, podremos hacer que el toldo suba o baje por medio de dos pulsadores. Un pulsador dar la orden de recoger el toldo y el otro de bajarlo. En este modo manual, el circuito deber mantener la ltima orden pulsada despus de soltar los pulsadores. Si se pulsan ambos pulsadores a la vez el comportamiento no ser predecible.



EJERCICIO 4 (2 puntos) Indicar la secuencia del siguiente contador suponiendo que el estado inicial es Q0=Q1=Q2=0. Dibujar las formas de ondas para 9 ciclos de reloj Con qu secuencia se corresponde?

T0 Q0 T1 Q1 T2 Q2

CLK

T0 Q0T0 Q0 T1 Q1T1 Q1 T2 Q2T2 Q2

CLK

Clk

Q0

Q1

Q2

Clk

Q0

Q1

Q2

Secuencia de salida: EJERCICIO 5 (2 puntos) Empleando contadores sncronos BCD CI 74160 como el de la figura:

a) Disear un contador sncrono mdulo 50 b) Disear, mediante bloques combinacionales estndar, un sistema que cuente hasta un cierto

nmero variable entre 0 y 99 marcado por el usuario, y que presente la cuenta en 2 displays de 7 segmentos.

ALUMNA/O:


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