Circuitos Lógicos Combinacionales, Secuenciales (Flip-Flops) y Contador de 0 a 9 en la Protoboard

2. Objetivos
3. Partes y Materiales
4. La puerta OR
5. El inversor (NOT)
6. La puerta EXOR
7. Flip-flops
8. Conclusión
9. Recursos Adicionales

INTRODUCCIÓN

El presente documento muestra el desarrollo de varios circuitos combinacionales y secuenciales, así como el desarrollo de un contador binario y decimal de 0 a 9. Cada circuito es explicado detalladamente en cuanto a su funcionamiento y se muestran los respectivos diagramas, tablas de verdad y diseños completos en la protoboard o breadboard.

Las explicaciones son a la vez un marco teórico que permite comprender con mucha facilidad el funcionamiento de cada circuito presentado. Al mismo tiempo se plantean para algunos cuestionarios resueltos respecto al funcionamiento de los circuitos. Las explicaciones, tablas de verdad e imágenes harán posible visualizar y comprender con toda claridad lo que cada circuito hace y cómo es controlado.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

• Comprobar mediante el uso de la protoboard los resultados que se obtienen en la tabla de verdad para las puertas lógicas básicas y para circuitos combinacionales.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Experimentar la función de una resistencia "pulldown" y "pullup".
• Determinar en forma experimental las tablas de verdad de las puertas básicas.
• Interconectar puestas lógicas.
• Experimentar con circuitos combinacionales.
• Experimentar con los estados "Enable" y "Disable" para habilitar/deshabilitar una función.
• Comprender el funcionamiento de los flip-flop y la diferencia entre un "latch" con puertas NOR y uno con puertas NAND.
• Comprender la diferencia entre un circuito combinacional y uno secuencial.

PARTES Y MATERIALES

• Breadboard (protoboard o tabla de pruebas).
• Circuito integrado 7432 (Quad OR), 7402 (Quad NOR), 7408 (Quad AND), 7404 (Hex INVERTER), 7486 (Quad EXOR) y dos 7400 (Quad NAND).
• 2 diodos LED, uno rojo y uno amarillo.
• Fuente de voltaje de +5 VDC.
• Tres resistencias de 10 kΩ.
• Dos resistencias de 470Ω.
• Capacitor de 0.1µF
• Varios alambres para hacer las conexiones en la breadboard.

NOTA: Para el circuito 16 se necesitarían materiales adicionales como un temporizador 555, 2 resistencias de 10kΩ, 1 resistencia de 470Ω para el pin 3 de salida del temporizador 555, IC 7447 (que es el decodificador desde el contador binario generado con el IC293 hacia el display de 7 segmentos ánodo común), resistencias de 470Ω hacia los LED y resistencias de 470Ω para los segmentos del display de 7 segmentos. Sin embargo, esto no sería necesario si se usa una protoboard con pulsos de reloj, LEDs y displays de 7 segmentos incorporados.

Para montar cualquiera de los circuitos es importante tener a la mano la hoja de especificaciones del IC y determinar su "pinout", para realizar las conexiones. También es importante escribir la función booleana de salida.