LABORATORIO DE DISPOSITIVOS LOGICOS PROGRAMABLES PRACTICA 1

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN 
LABORATORIO DE PLD
 GRUPO: 1809 
REPORTE NO. 1
“MEMORIAS EEPROM”
FECHA DE ELABORACION: 29-09-17
FECHA DE ENTREGA: 06-10-17
PROFESOR: HECTOR MIGUEL SANTOYO MORALES
ALUMNO: JORGE ANTONIO JIMENEZ BERNAL
SEMESTRE 2018-I
Objetivos 
• Implementar un circuito que convierta un número decimal en el rango de 0 a 99 representado en binario en 7 bits, a su correspondiente código BCD8421 en 8 bits. 
• Programar la memoria EEPROM con la tabla de verdad del convertidor de código. 
• Comprobar el funcionamiento del convertidor de código 
Introducción
Entre los circuitos programables básicos se encuentran las memorias de solo lectura (ROM’s), ya que se puede almacenar en ellas de forma directa las tablas de verdad que representan a los sistemas digitales, estas memorias tienen una capacidad de almacenamiento definida por el tamaño de sus bus de direcciones (n líneas) y el tamaño de su bus de datos (m líneas) y por lo tanto pueden resolver sistemas que tengan n entradas por m salidas. 
Una gran ventaja de la utilización de estas memorias es que no se requiere la reducción algebraica de los términos a través de algebra de Boole o Mapas de Karnaugh ya que la tabla deberá ser insertada en su totalidad y cada dirección accesada proporcionará una de las combinaciones de la tabla. 
En esta práctica utilizaremos una memoria AT28C16 cuya capacidad es de 2K x 8 y por lo tanto es capaz de almacenar tablas de 11 entradas (2048 combinaciones de entrada) y puede proporcionar hasta 8 salidas independientes.
En esta práctica realizaremos el diseño de un circuito que convierta un número decimal en el rango de 0 a 99, representado a través de un número binario de 7 bits y que produzca el valor equivalente en código decimal codificado en binario (BCD8421) en 8 bits.
El rango de funcionamiento del circuito está restringido debido a que para números mayores a 99 y hasta 255 se requiere una representación BCD8421 de 12 bits y por lo tanto la capacidad de la memoria se excedería. 
Para estas condiciones entonces el sistema tendría una tabla de verdad de 7 entradas y 8 salidas, lo cual produce una tabla de 27 = 128 combinaciones de las cuales solo se emplearán las 100 primeras y las restantes deberán llenarse con ceros.
Material 
1 Memoria AT28C16 
8 Resistencias de 330 Ω 
1 Barra de 8 leds ó en su defecto 8 leds individuales. 
Equipo 
1 Fuente de voltaje de CD. 
1 Multímetro 
1 Programador Universal 
1 Protoboard
Procedimiento Experimental
1. El primer paso para la realización de la práctica fue generar la tabla de valores en el editor de buffer del software SuperPro como se muestra en la figura 1.2. Considerando que los datos en el buffer son los valores de la tabla en código BCD8421 y solo debían llenarse 100 localidades, las restantes 28 deberán estar cargadas con el valor de 00. 
2. Se salvó el buffer en formato binario seleccionando la pestaña de Archivo/Guardar y se asignó el nombre BIN_BCD, designando la carpeta de almacenamiento que desee como se muestra en las figuras 1.3 y 1.4.
 
3. Se programó la memoria AT28C16 con archivo BIN_BCD.BIN 
4. Se implementó el circuito de la figura 1.5. 
5. Posteriormente se llenó la tabla 1.2 con los 16 valores obtenidos del circuito y se verifico que la operación se estába realizando correctamente. 
	DECIMAL
	BINARIO
	BCD ( 8421 )
	1
	0000001
	0000 0001
	5
	0000101
	0000 0101
	69
	1000101
	0110 1001
	54
	0110110
	0101 0100
	52
	0110100
	0101 0010
	21
	0010101
	0010 0001
	22
	0010110
	0010 0010
	23
	0010111
	0010 0011
	36
	0100100
	0011 0110
	45
	0101101
	0100 0101
	64
	1000000
	0110 0100
	75
	1001011
	0111 0101 
	66
	1000010
	0110 0110
	60
	0111100
	0110 0000
	90
	1011010
	1001 0000
	99
	1100011
	1001 1001
7. Después se diseñó un sistema que obtenía el código gray, el código XS3, el código en complemento a 2 y el código BCD4221 a partir de un código binario de 4 bits. 
8. Se consideró que para los 3 primeros códigos la salida es en 4 bits y que para el código BCD4221 se requieren 8 bits para la representación de los números 10, 11, 12, 13, 14 y 15. 
9. Se debió incluir señales de control que seleccionen cuál es el código que se desea mostrar a la salida. A continuación, se muestra los valores que fueron introducidos al buffer:
10. Se determinaron las conexiones de la memoria AT28C16. 
11. Se implementó el circuito y se probó en el laboratorio. 
12. Se comprobaron las 4 tablas de verdad. 
Cuestionario
1. Diseñe el circuito convertidor de código binario a BCD de las actividades previas, utilizando herramientas computacionales de reducción para la obtención de las expresiones de álgebra de Boole y dibuje el circuito resultante con compuertas lógicas de cualquier número de entradas. 
2. Describa las ventajas y desventajas del circuito resultante con respecto al circuito implementado en esta práctica a través de la memoria ROM 
La ventaja de implementar sistemas con memorias ROM, en este caso, EEPROM, es que no se necesita tener la función de minitérminos o maxitérminos reducida, simplemente se llena el buffer de datos de la memoria, con las combinaciones del sistema y de ésta forma se ahorra tiempo, y material, ya que el diseño se encontrará contenido en un solo chip y no es necesario utilizar un número elevado de compuertas y circuitería.
Conclusiones
Con la realización de ésta práctica fue posible implementar un circuito digital encargado de convertir un número binario a BCD, utilizando una memoria EEPROM, únicamente definiendo la tabla de verdad con las combinaciones posibles dentro del buffer de datos de la memoria, notando así, la ventaja que presenta la implementación de éste tipo de circuitos usando PLD’s, en este caso una EEPROM, en lugar de un número elevado de compuertas lógicas y sin el uso de algún procedimiento de reducción de funciones.
DecBinarioGrayXS3Comp A2BCD (8,4,2,1)HexControl (bit 5 ,bit 4)Funcion
000000000000000000,0BCD
100000100000001010,1XS3
200001000000010021,0Comp A2
300001100000011031,1Gray
40001000000010004
50001010000010105
60001100000011006
70001110000011107
80010000000100008
90010010000100109
100010100001000010
110010110001000111
120011000001001012
130011010001001113
140011100001010014
150011110001010115
16010000001103
17010001010004
18010010010105
19010011011006
20010100011107
21010101100008
22010110100109
2301011110100A
2401100010110B
2501100111000C
2601101011010D
2701101111100E
2801110011110F
29011101000000
30011110000000
31011111000000
32100000000000
3310000111110F
3410001011100E
3510001111010D
3610010011000C
3710010110110B
3810011010100A
39100111100109
40101000100008
41101001011107
42101010011006
43101011010105
44101100010004
45101101001103
46101110001002
47101111000101
48110000000000
49110001000101
50110010001103
51110011001002
52110100011006
53110101011107
54110110010105
55110111010004
5611100011000C
5711100111010D
5811101011110F
5911101111100E
6011110010100A
6111110110110B
62111110100109
63111111100008