Practica microprocesadores

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Practica 5
Microprocesadores
Introducción
En esta práctica se hizo el armado del generador de reloj , este era
controlado a diversas frecuencias con los respectivos valores de los
cpacitores , además de una cristal de cuarzo de alta frecuencia que en
este caso era de un valor nominal de 4MHz , debido a que los
microprocesadores trabajan con señales de reloj , estos tienen una
velocidad de respuesta en operiodos muy cortos de tiempo, por ello se
deben de utilizan componentes electrónicos que nos ayudan a fijar el ciclo
de trabajo de los flancos de subida y de bajada de dicho reloj.
Material
 8 Diodos LED Rojo ó barra de 10 leds (deberán adicionarse 2 resistencias de
0.47 kΩ a ½ W.)
 1 Diodo LED Rojo 1 Diodo LED Verde
 1 Diodo LED Amarillo
 12 Resistencias de 0.47kΩ a ½ W.
 Circuito Integrado 74LS00 1 Circuito Integrado 74LS125 1 Transistor BC547
 Bananas
 Cables de conexión Cable plano (30 cm.)
 1 Tableta de conexiones Alambres de conexión
Equipo
1 Multímetro
Procedimiento Experimental
1. Primero me dispuse a implementar el circuito de la figura 1.7.
2. A continuación, me encargue de alimentar el circuito con 5V, así como 
la compuerta lógica 74LS00 (terminal 14 = 5V. y terminal 7 = 0V.)
3. Ahora comprobé el comportamiento del circuito que armé, llevando
la punta de prueba a los 3 estados posibles de un circuito lógico:
 “0” lógico igual a 0V
 “1” lógico igual a 5V
 “Z” alta impedancia o tercer estado igual a punta al aire y 
desconectada
Estado punta
lógica
Voltaje de
Entrada
Estado Led Rojo Estado Led
Verde
Estado Led
Amarillo
0 0 V Apagado Encendido Apagado
1 5 V Encendido Apagado Apagado
Z Desconectada Apagado Apagado Encendido
y con ello hice el llenando de la tabla 1.2, además de 
tomar las respectivas fotografías de cada estado.
Tabla 1.2 Tabla de valores del circuito de punta lógica
*Con 0 Lógico (Figura 1.71)
Voltaje punta lógica: -1.7mV
Aquí coloqué a tierra la punta lógica y se observa el encendido del LED 
Verde
Figura 1.71(Foto tomada por Alexis)
*Con 1 Lógico (Figura 1.72)
Voltaje punta lógica: 4.36V
Aquí coloqué a 5V la punta lógica y se observa el encendido del LED Rojo.
Figura 1.72(Foto tomada por Alexis)
Alta impedancia (Figura 1.73)
Voltaje punta lógica: 1.61V
En es ultimo caso la punta de prueba se dejo al aire sin darle un valor 
lógico, es decir 0 y 1, al dejarlo como punta al aire se considera una 
impedancia alta, por lo que el LED ámbar enciende.
Figura 1.73 (Foto tomada por Alexis)
4. A continuación, implemente el circuito de la figura 1.8, por lo que 
mantuve el circuito anterior, agregando únicamente un buffer de 3 
estados que se posiciona en la punta de prueba del circuito de la 
Figura 1.7
Figura 1.8 Circuito de prueba
5. Al igual que el Integrado anterior alimenté el circuito 74LS125 con 5V 
en terminal 14 y 0V en la terminal 7.
6. Enseguida comprobé la tabla de verdad del buffer que mostrado 
en la figura 1.9, por lo que como ya se mencionó anteriormente se 
anclo al circuito de la Figura 1.7 el buffer de 3 estados en la punta 
de prueba.
7. A continuación, registré los voltajes medidos de la punta de prueba a
tierra para observar los voltajes conforme se fueran cambiando cada
uno de los 3 estados, así mismo se tomé las respectivas fotografías de
cada uno de los estados.
Prueba del buffer de 3 estados
Con 0 Lógico (Figura 1.81)
Voltaje punta lógica: 20.5mV
Aquí el pin de control y la entrada los coloqué en 0 por lo que la salida es 
un 0 lógico, por consecuencia enciende el LED Verde.
Figura 1.81 (Foto tomada por Alexis)
Con 1 Lógico (Figura 1.82)
Voltaje punta lógica: 4.28V
El pin de control lo coloqué en 1y la entrada en 1, por lo que la salida es un
1 lógico, encendiendo el LED rojo.
Figura 1.82 (Foto tomada por Alexis)
Alta impedancia (Figura 1.83)
Voltaje punta lógica: 1.608V
Cuando se coloca en un alto lógico, (1 Lógico) la señal de control del
buffer la impedancia a la salida del buffer es alta, por lo que al conectarlo
a la punta de prueba se enciende el LED ambar que es el que se muestra
en la imagen.
Figura 1.83 (Foto tomada por Alexis)
Como se puede observar la tabla de verdad coincide con lo obtenido al agregar
el buffer ya que con la señal de control se active con 1 la impedancia de entrada
se dice que es alta, mientras que cuando es 0 la salida es el valor de la entrada.
Evidencia de la elaboración de la practica 
(Foto tomada por la Profesora Nidia)
Cuestionario
1. Explique el comportamiento de la compuerta lógica de tercer
estado mostrada en la figura 1.8 considerando la tabla de verdad
de la figura 1.9.
Esta compuerta funciona parecido a un switch ya que el pin de
control se comporta como corto circuito, es decir mientras tenga
un 0 lógico, este dejara pasar el valor de la señal de entrada. Sin
embargo, si el pin de control es 1 se comporta como un circuito
abierto y se considera que la impedancia es alta.
2. Explique el concepto de compuertas con salida de colector
abierto incluyendo el diagrama de una compuerta comercial de
este tipo. 
Las compuertas lógicas de colector abierto, tienen dos estados 0 y
1. La salida está conectada a un transistor NPN donde el colector
se deja abierto para no completar el circuito y así tener un mayor
rango de personalización. El colector es el que se toma como la
verdadera señal de salida.
(Ingeniería Mecafenix ,11 abril 2023)
3. Explique el concepto de OR alambrada (Wired OR) e indique a
través de un diagrama de conexiones la forma en que funciona.
Es cuando se conectan varias salidas de colector abierto con una 
sola resistencia se ejecuta la lógica AND y por consecuencia se le 
conoce como OR alambrada.
Se puede observar que al ingresar dos compuertas AND hacia una
entrada lógica estos funcionan de tal manera que la señal de
entrada logre pasar dependiendo de los valores lógicos de las
compuertas NAND ya que para generar un cero a la salida de ellas
es necesario que sus entradas se coloquen en un estado lógico de
1.
https://www.ingmecafenix.com/electronica/tipos-de-transistores/
(Ing. Luis García Reyes)
4. Explique porque se requiere que los circuitos de memoria y
microprocesadores tengan salidas de tercer estado.
Porque lo visto teóricamente, son comúnmente usadas para el
traslado de información hacia el bus de datos, ya que cuando la
compuerta está habilitada, la línea del bus de datos, se coloca a nivel
lógico de entrada.
Por lo que cuando se desactiva dicha línea se muestra el estado de
alta impedancia y por consecuencia la línea del bus de datos queda
libre para ser controlada.
Conclusiones
En la realización de esta práctica el armado del circuito inicial fue
correcto, pero el funcionamiento de esté no me daba los resultados que se
buscaban, si bien es cierto que los estados de 0 y 1 funcionaban de forma
correcta, el estado de alta impedancia no se observaba en el LED.
Después de que batallé un poco logre descubrir que el Circuito Integrado
LS7400 era el que no cumplía con las funciones específicas, porque al ir
siguiendo la lógica del circuito en algunas partes, los voltajes eran
erróneos, entonces cambié el Integrado por otro y afortunadamente mi
circuito ahora si funcionaba, por lo que con ello logre hacer la práctica de
manera exitosa, aunque si me estrese un poco, porque a pesar de que
varias veces armé y desarmé el circuito, se concluyó que el problema no
era el circuito en general sino el propio integrado.
En general esta práctica me gustó mucho ya que construí mi primera
punta de prueba de 3 estados y más aparte la comprobación de dicha
punta por medio del buffer de 3 estados y como es que este se activa por
medio de una señal lógica de control que se activa con 0 dejando pasar
la señal de entrada y con 1 pone al circuito en alta impedancia
funcionando como circuito abierto.
Bibliografía
[1] P. gomez, Sistema Digitales, CDMX: Prentice, 2004. 
[3] L. e. d. l. Ingenieria, «Ingeniería Mecafenix,»11 Abril 2023. [En línea]. 
Available: 
https://www.ingmecafenix.com/electronica/digital/compuertas-
logicas-colector-abierto/. [Último acceso: 8 Agosto 2023].
[4] L. G. Reyes, «Facultad de Ingenieria Electrica,» Electronica Digital, [En 
línea]. Available: 
https://lc.fie.umich.mx/~jfelix/LabDigI/Practicas/P6/Lab_Digital%20I-
6.html. [Último acceso: 8 Agosto 2023].
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