lab 3 - registros y transferencia datos - 2013-1

5/26/2018 LAB 3 - Registros y Transferencia Datos - 2013-1

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Ing. Oscar Casimiro Pariasca

Sem. 2013-I

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA

LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALES II

LAB 3 : Registros y Transferencia de Datos

Profesor: Ing. Oscar Casimiro Pariasca

I. OBJETIVO:

1. Analizar diferentes tipos de registros con TTL y CMOS.

2. Analizar la transferencia de datos entre registros de desplazamiento.

3. Desarrollar aplicaciones prcticas utilizando diferentes tipos de registros.

II. MATERIALES y EQUIPO :

- Protoboard, cables de conexin.

- Mdulos EB-205 y TM-01

- CI TTL: 74LS74, 74LS76, 74LS109, 74LS112, 74LS164, 74HC165, 74LS174 , 74LS194, 74HC195,

74LS373, 74LS374, otros

- Resistencias : 120 OHM, Watt; Leds.- Fuente C.C. +5 voltios; VOM; ORC; Generador de Pulsos.

III.CUESTIONARIO PREVIO:

1. Que es un registro?. Explicar la caracterstica de funcionamiento de los registros:

(a) de almacenamiento. (b) de desplazamiento. (c) universal.

2. Por qu se consideran los registros de desplazamiento dispositivos bsicos de memoria?

Cul es la capacidad de almacenamiento de un registro que puede contener 2 bytes de datos?

3.- Explicar cada uno de los siguientes parmetros caractersticos de los flip-flops:(a) Tiempo de propagacin (delay time tp) (b) tiempo de establecimiento (setup time ts)

(c) tiempo de mantenimiento (hold time th) (d) frecuencia mxima de reloj (f max)

(e) duracin de los pulsos de reloj (tw)

4. Explique la diferencia entre la puesta a cero mediante un reset y la carga de una entrada de todo ceros en un

registro.

5. Explicar el modo de funcionamiento del CI 74LS164. Explique el uso de las entradas serie A y B. Indique

una aplicacin de este registro de entrada serial y salida paralelo.

Dibujar las formas de onda de cada una de las salidas Qa, Qb, ., Qh para las entradas mostradas:

6. Cules son los modos de operacin del registro de desplazamiento Universal bidireccional 74LS194?.

Explicar las caractersticas de funcionamiento de este registro.

7. Explique las diferentes formas de transferencia de datos entre dos registros de desplazamiento (74LS194) :

a) Desplazando a la derecha los datos en ambos registros de desplazamiento.b) Desplazando a la izquierda los datos en ambos registros de desplazamiento.


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8. Para las entradas mostradas en la figura, dibujar las formas de onda de salida del CI 74LS194. Las entradas

D0, D1, D2 y D3 estn en ALTO (1 lgico)

9. Para el circuito experimental, los datos contenidos en el registro R1 (74LS194) deben transferirse al registro

R3 (74LS194) en 4 pulsos. Cul de las salidas de R1 conectara a la entrada SIL del registro R3?

10. Se propone realizar un transmisor y un receptor para

transmitir en serie un carcter ASCII de 8 bits. En cada

equipo se usarn dos registros 74194, tal como se

sugiere en la figura adjunta. Mostrar el diagrama de

conexiones necesario para que los equipos funcionen

adecuadamente.

11. Realice la simulacin de los circuitos de la parte

experimental

IV. PARTE EXPERIMENTAL:

1. Verifique la operatividad de sus CI y FF bsicos

2. Implementar el circuito siguiente con el CI - 74LS76 ( 74LS109 74LS112), y analizar su

funcionamiento:

3. Implementar registros de desplazamiento entrada serie-salida serie, entrada serie-salida paralelo con el CI

74LS74 74LS174 74LS175 y analizar su funcionamiento:


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4. Modifique el circuito anterior, y conecte mediante un arreglo de compuertas como se muestra, de manera que

la data que vaya saliendo vuelva a entrar al registro. Los datos se cargan al registro cuando la seal de control

R/W (READ/WRITE) est en ALTO (ESCRIBIR). Los datos se desplazan hacia afuera cuando la seal de

control R/W est en BAJO (LEER).

5. Verificar el funcionamiento del CI - 74LS164. Verificar su uso como registro de desplazamiento con

entrada serie y salida paralelo

6. Verificar el funcionamiento del CI - 74LS194.

Puede utilizar el circuito siguiente. Conecte los switches lgicos para

obtener los datos de entrada y las seales para el modo de operacin.

Fije el modo de operacin para carga en paralelo, con un dato

cualquiera en las entradas de datos ABCD. Resetear el registro y

luego aplique un pulso de reloj en la entrada de reloj. Note los valores

de salida y el hecho que las salidas no se afectan por nuevos datos en

la entrada a menos que se ingrese un segundo pulso de reloj...

Conexin de switches lgicos (Sugerido)

U1

74LS194N

A3

B4

C5

D6

SL7

QA 15

QB 14

QC 13

QD 12

SR2

~CLR1

S09

S110

CLK11

7. Para examinar la accin de desplazamiento, cargue un 1 en la salida A utilizando el modo de carga paralelo del

registro de desplazamiento, cambie el modo de operacin al modo de desplazamiento a la derecha y luego

ingrese 4 pulsos de reloj. Examine el efecto el efecto de la Entrada Serial derecha colocando seales 1 0 yaplicando pulsos de reloj. Contine el procedimiento analizando el modo de desplazamiento a la izquierda.

Clear S0 S1 QA* QB* QC* QD*

Clear 0 X X 0 0 0 0

Hold 1 0 0 QA QB QC QD

Shift Left 1 0 1 QB QC QD SL

Shift Right 1 1 0 SR QA QB QC

Load 1 1 1 A B C D


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8. (Puede utilizar el mdulo EB-205) . Modifique el circuito

anterior, y conecte segn el diagrama mostrado en la figura

siguiente para verificar la comunicacin serial de datos de un

registro a otro:

Limpiar los registros y luego cargue un conjunto de 4 bits en

el registro de la izquierda.

Cambie al modo de operacin de Desplazamiento a la derecha

y luego ingrese 4 pulsos de reloj.

Verifique el resultado.

Repita con 4 bits en el registro derecho y con el modo de

operacin fijado para desplazamiento a la izquierda.

Verifique el efecto de colocar S0 = S1 = 0.

Circuito de Transferencia de datos Paralelo a serial y serial a paralelo

V. CUESTIONARIO FINAL:1. Explicar el funcionamiento de los registros CI. 74HC165 y CI 74HC195.

2. Para las formas de onda mostradas y aplicadas al CI 74HC165, las entradas en paralelo estn en BAJO (0lgico). Determinar la forma de onda en Q7.

3. Analizar y explicar el funcionamiento de los circuitos de los pasos (2) y (3) de la parte experimental.

4. Presentar el diagrama de tiempos de los circuitos de los pasos (2) y (3) del experimento.5. En el circuito del paso (2),

- cuntos pasos de reloj se requieren para llenar el registro de desplazamiento con 1s ?

- cuntos impulsos de reloj se requieren para limpiar el registro de desplazamiento (llenarlo con 0s) ?

- Si no se conocen los contenidos del registro de desplazamiento, cuntos impulsos de reloj se requieren paralimpiarlo?; cul debe ser en este caso el valor lgico en la entrada serial?

- Suponga que el registro de desplazamiento est inicialmente limpio, muestre en tablas de verdad el proceso de

almacenamiento de c/u de los siguientes dgitos decimales: 3, 7 y 12.

6. Para el circuito del paso (3) del experimento, conteste las preguntas del paso anterior

7. Qu modificaciones hara para convertir el circuito del paso (3) del experimento en un registro de entrada

paralelo y salida paralelo?

8. Qu modificaciones hara para convertir el circuito del paso (3) del experimento en un registro de entrada

paralelo y salida serial?

9. Explique el funcionamiento del circuito, del paso (4) del experimento. En qu caso se escribe y en que

caso se lee la informacin?

10. Analizar y explicar el funcionamiento del circuito de los pasos (6) , (7) y (8) de la parte experimental.

Presentar el diagrama de tiempos de estos circuitos del experimento

11. Suponga que la palabra almacenada en el registro de desplazamiento 74LS194 es 0110, Cul ser la palabra

almacenada luego de un pulso de reloj, para los siguientes estados SIR = 1; SIL = 0; S1S0 = 10 ?

12. Suponga que el registro de desplazamiento es reseteado inicialmente (es decir Q3Q2Q1Q0 = 0000 y queD3D2D1D0 = 0100, S1S0 = 01, SIR = 0, SIL = 1 . Grafique un diagrama de tiempos para las salidas Q3 , Q2 , Q1 ,Q0 , para 5 pulsos de reloj. (D3D2D1D0 = ABCD)

13. Adjuntar sus archivos de simulacin de la parte experimental.

14. Muestre otros ejemplos de transferencia de datos entre registros.


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VI. Conclusiones.

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