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REPORTE 2: ALGEBRA DE BOOLE 29 DE SEPTIEMBRE DE 2020 Hector Campos Serna Código. 215646659 Seminario de Arquitectura de Computadoras D-11 Maestra: Martin Hernández García Objetivo: Comprobar de forma experimental la reducción de circuitos lógicos digitales mediante algebra de Boole, por medio de compuertas lógicas elaborando el diseño e implementando el circuito reducido. Introducción: El álgebra de Boole es un método para simplificar los circuitos lógicos (o a veces llamados circuitos de conmutación lógica) en electrónica digital. Podemos representar el funcionamiento de los circuitos lógicos utilizando números, siguiendo algunas reglas, que son bien conocidas como "Leyes del álgebra de Boole". Al formular expresiones matemáticas para circuitos lógicos es importante tener conocimiento del álgebra booleana, que define las reglas para expresar y simplificar enunciados lógicos binarios. Previamente el profesor dio una explicación al algebra de Boole y en este trabajo estaremos repasando y reforzando las leyes y métodos utilizado en el algebra de Boole. Desarrollo: • Reducción de circuito lógico ¿ Cuantos circuitos integrados TTL necesaria para la implementación del circuito 1? Respuesta: 5 circuitos integrados Un 7404(NOT) Dos 7411(AND 3 entradas) Uno 7432(OR 2 entradas) Un 74HC4075(OR 3 entradas) • Determine la ecuación de salida del circuito de la Figura 1 en términos de las entradas A,B y C Resultado: �̅� �̅� �̅� (�̅�)(�̅�)(C) (𝐴)̅̅ ̅ (B) (C) (A) (�̅�) (C) (A) (B) (𝐶̅) (A)(B)(C) �̅��̅�C+�̅�BC+A�̅�C+AB𝐶̅+ABC �̅��̅�C+�̅�BC+A�̅�C+AB𝐶̅+ABC • Realice su tabla de verdad de acuerdo a la Tabla I. A B C OUT 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 Observación. Para realizar la tabla de verdad, primero realice el circuito de la figura 1. En el simulador Proteus 8. (anexo el diagrama en la siguiente captura), y una vez realizado procedí a verificar los valores de entrada en A,B y C para obtener su salida. 1 Simulación. Figura 1 Reduzca mediante algebra de Boole la ecuación. Observaciones: �̅��̅�C+�̅�BC+A�̅�C+AB𝐶̅+ABC Utilizamos ley distributiva tenemos AB como un factor común A´B´C +A´BC+ AB´C+AB(C´+C) Axioma A + A´ = 1 A´B´C +A´BC+ AB´C+AB(1) Utilizamos ley distributiva A´B´C+(A´A)(B´B)(C+C)+AB Axioma A*A´=1, A+A=A A´B´C+(1)(1)(C)+AB A´B´C+C+AB Ley distributiva Segunda ley de absorción X(X´+Y)=XY AB+C+C Axioma A + A = A Resultado AB+ C • Dibuje el esquemático de la ecuación resultante. Observación. Captura 2. Se implemento la ecuación reducida de la figura 1 AB+B, se coloco una compuerta AND y una compuerta OR con un switch de tres entradas y un led en el extremo derecho. 2 2.- Verificación de circuito reducido • Implemente el circuito que resulto de la reducción. • Verifique su tabla de verdad y compárela contra la Tabla I. Observación. Al implementar el circuito 2 (AB+C) nos damos cuenta que al ingresar los mismos valores para A, B y C obtenemos la misma salida que el circuito 1(no reducido) y esto confirma que el circuito 2 fue correctamente implementado. A B C OUT 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 A B C OUT 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 Captura 2. Implementamos el circuito resultante de AB+C y procedemos a verificar los valores de entrada y salida de acuerdo a la tabla 1. 2 Figura 1. Circuito Lógico Completo Figura 2. Circuito Lógico Reducido ¿Cuántos circuitos integrados TTL necesitaría para la implementación de este circuito reducido? Resultados: Respuesta: 2 circuitos integrados Un 7408 (AND 2 entradas) Un 7432 (OR 2 entradas) 2 �̅��̅�C+�̅�BC+A�̅�C+AB𝐶̅+ABC AB+C Discusión y Conclusiones: En esta practica implementamos el algebra de Boole, para reducir la ecuación de salida de un circuito lógico digital, a su vez reforzamos el tema los temas anteriores al utilizar las compuertas AND y OR junto a sus tablas de verdad y hacer esquemas en Proteus 8. Personalmente me gusto esta práctica porque entendí como es su aplicación del algebra de Boole y como funciona para reducir un circuito completo. Referencias: Mecatrónica LATAM. (unknow). Algebra Booleana. 30/09/2020, Sitio web: https://www.mecatronicalatam.com/es/tutoriales/teoria/algebra-booleana/ También se repasó e investigo más a cerca de la clase 5: algebra booleana, lectura de esquemáticos de la familia de componentes 74XX y tablas de verdad A B C OUT 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 A B C OUT 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 Figura 1. Circuito Lógico Completo Figura 2. Circuito Lógico Reducido https://www.mecatronicalatam.com/es/tutoriales/teoria/algebra-booleana/
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