PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ ESTUDIOS GENERALES CIENCIAS

EXAMEN ESPECIAL DE CIRCUITOS DIGITALES

Semestre Académico 2009-2 NOTA: Prohibido el uso de copias, libros y apuntes de clases. Explique claramente sus respuestas. Tiempo de la prueba: 3 horas Las preguntas 1, 2 y 3 son obligatorias. De las preguntas 4 y 5 solo deberá contestar una de ellas. Pregunta 1: Conteste claramente cada una de las siguientes preguntas. (1.0 punto cada una) a) Diseñe un registro universal de dos bits. b) Convertir la siguiente cadena de bits que se encuentra en código Gray a código BCD.

1011001 c) Explique el funcionamiento de un demultiplexor. Ponga un ejemplo y explique

claramente. d) Simplifique la siguiente función utilizando el mapa de Karnaugh y exprese la

simplificación como una suma de productos.

)14,13,12,11,9,6,4(),,,( Mf DCBA e) Diseñe un contador asíncrono de módulo 3 con flips flops JK. Pregunta 2: Diseñe un circuito detector de secuencia que detecte la secuencia 10101010 con traslape. Utilice flip-flops del tipo JK, la entrada es X y la salida es Z. a) Dibuje el diagrama de estados del circuito. (1.5 puntos) b) Escriba la tabla de verdad del circuito. (2.0 puntos) c) Dibuje el diagrama del circuito lógico. (1.5 puntos) Pregunta 3: Realice la máquina de estados usando FLIP FLOPS JK que tenga una entrada Z y que detecte si la cantidad de 1s que van ingresando al circuito es par o impar. El circuito tendrá dos salidas PAR e IMPAR los cuales se activarán de acuerdo a lo indicado. Una entrada adicional RESET provocará que se reinicie el análisis y las salidas se pongan a 0. Ejemplo: RESET = 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 … Z = x 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 x 0 1 0 … PAR = 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 … IMPAR = 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 … Se pide: a) El diagrama de estados. (2.0 puntos) b) La tabla de estados y las ecuaciones de excitación. (2.0 puntos) c) El dibujo del circuito secuencial. (1.0 puntos)

Pregunta 4 La corporación Umbrella quiere que Ud. diseñe un controlador para un arreglo de 6 leds.

f e a

d b c

El controlador posee dos entradas. La entrada F controla la frecuencia de cambio en el patrón de la luz de los leds. Si F=0, la frecuencia de cambio es de 2Hz y si F=1, la frecuencia de cambio es de 1Hz. La entrada S controla el patrón de encendido de los leds. Si S=0, el patrón de leds cambiará secuencialmente de la siguiente manera: ace, bdf, ace, bdf, ace, bdf, ace, bdf, ….. Si S=1, el patrón de leds cambiará secuencialmente de la siguiente manera: a, b, c, d, e, f, a, b, c, d, e, f, a, b, c, d, e, f, a, b, c, d, … Para el diseño del controlador puede utilizar una señal de reloj de 4Hz de frecuencia, flip-flops JK y compuertas lógicas. Le piden: a) La tabla de verdad del circuito (1.5 puntos) b) El diseño completo del circuito (2.5 puntos) c) Explicar claramente el funcionamiento del circuito. (1.0 puntos) Pregunta 5 Diseñe un circuito secuencial que muestre el tiempo en un partido de futbol. El circuito deberá activar los displays que se muestran usando una base de tiempos (Reloj de 1 segundo). Como es sabido el tiempo de duración de un partido de futbol está dividido en dos tiempos de 45 minutos cada uno. El árbitro tendrá la potestad de detener el tiempo mediante una señal de entrada DET que al activarse en 1, la cuenta de tiempo se detendrá.

TIEMPO: MIN: SEG

:

(5.0 puntos)

Los profesores del curso Lima, 7 de diciembre del 2009