sábado, 27 de noviembre de 2010

Algunas aplicaciones de circuitos digitales




Los circuitos digitales nos son de gran utilidad para resolver algun problema que en este contenga una logica, esta logica se familiariza con la logica de proposiciones e incluso con la logica de conjuntos, existen axiomas de la logica digital como son los axiomas Booleanos o tambien se le conoce como algebra de Boole, sabiendo manipular bien esta algebra podemos obtener funciones que nos permitan interpretar en este caso algun circuito logico combinacional, posteriormente podemos implementar metodos de reduccion de funciones , como la mismisima algebra Booleana, mapas de Karnauhg , hasta el metodo de Quin Mckluskey, sabiendo ya estos metodos podemos llevar a la practica lo que es la implementacion de circuitos logicos combinacionales y de esta manera diseñar sistemas combinacionales que nos permitan dar solucion a un problema real, tambien haciendo uso de la computadora y de un poco de programacion nos daremos cuenta que es mas facil implementar estos circuitos, pero mejor dare un ejemplo de esto con un caso muy sencillo.

PROBLEMA 1:

En una granja se tiene un granero con una puerta muy grande y pesada en donde se requiere de varias personas para abrirla o cerrarla, un corral de ovejas, además ocasionalmente llegan lobos, el granjero necesita el diseño de un sistema combinacional consistente en una alarma de modo que se active cuando las ovejas están fueras del corral y la puerta abierta para hacer una acción correctiva ya sea cerrar la puerta del granero o poner las ovejas en su corral, también deberá activarse la alarma cuando estén los lobos próximos y las ovejas del corral para hacer la acción correctiva para ahuyentar a los lobos.

Lista de variables:

  • · Puertas
  • · Ovejas
  • · Lobos
  • · Alarma.

Las primeras tres variables tienen sensores de detección.

De donde obtenemos un circuito equivalente que es el siguiente:

CIRCUITO 1:

Una recomendacion antes de implementar algun circuito es apoyarse de algun software de simulacion, en este caso para circuitos existen varios como el workbench, o el multisim y en este caso yo use el multisim de National Instruments; ahora para la aplicacion de dicho circuito podemos usar compuertas(TTL's o CMOS), no podemos valer de esas 2 tecnologias pero para este caso vamos a hacer uso de la programacion usando una gal.

¿Que es una gal?

  • Bueno pues una gal en español significa Arreglo Lógico Genérico y son un tipo de circuito integrado, de marca registrada por Lattice Semiconductor, que ha sido diseñados con el propósito de sustituir a la mayoría de las PAL, manteniendo la compatibilidad de sus terminales cabe de destacar que este tipo de tecnologia es de tipo CMOS.
Bien ahora que hemos definido lo que es un gal haremos uso de ella mediante el software libre que en este caso utilizaremos el "Galaxy".

USANDO EL SIGUIENTE CÓDIGO:

ENTITY ejercicio1 IS

PORT( P, O, L:IN BIT;

A : out BIT );

END ejercicio1;

ARCHITECTURE funcion OF ejercicio1 IS

BEGIN

PROCESS (A, P, O, L )

BEGIN

A <= O AND (P OR L);

END PROCESS;

END funcion;

Este codigo lo podemos compilar en galaxy asi obtener nuestro archivo .jed el cual nos servira para alojarlo en la gal y ademas obtendremos el archivo .pin que nos describira el alambrado del circuito para poder interpretarlo, para grabar la gal hacemos uso de una tarjeta entrenadora o un programador universarl que nos permita pogramar una gal, existen varios tipos de gal, en este caso se utilizo la gal v22v10.

By Dr Bervatov



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