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martes, 26 de mayo de 2020

Practica 4. Aplicación Álgebra de Boole

ESTUDIANTE: SERGIO ANDRÉS GARZÓN AGUDELO
20171005080

En la práctica 4 se trabajó un circuito en el cuál debíamos hallar su ecuación de salida, para posteriormente aplicar álgabra de Boole, y asi obtener la reducción de dicha ecuación y así armar un circuito similar, pero usando menor cantidad de compuertas lógicas.

Se usaron varios teoremas que están explicados mas adelante, pero si explicaré las leyes de Morgan, que será muy útil para el análisis de las ecuaciones. Básicamente, las leyes de Morgan se pueden aplicar de 2 maneras:

Estas se pueden usar para n entradas, no sólo para 2.



A continuación. el circuito a trabajar es el siguiente:

Imagen 1. Circuito propuesto en clase


Imagen 2. Circuito montado en Circuitverse


DESARROLLO ECUACIÓN

La ecuación de salida resultante es:



Donde S es igual a esa ecuacioón, de ahi, entonces se procede a trabajar con Álgebra de Boole, donde aplicamos las leyes de Morgan a los términos que se puedan, resultando así:

Cómo se observa, se deja a un lado mientras tanto el negado que encierra toda la ecuación, para poder trabajar un poco más fácil, y cuando esté mas reducida, se vuelve a poner el negado para aplicarlo.
Ahora, vamos a trabajar con los términos que están a la izquierda de la multiplicación, donde aplicaremos:


Teorema
Y también:

Obteniendo así:

Y en la ecuación general:
Ahora, vamos a coger los términos que están al lado derecho de la ecuación, donde también aplicaremos:
Y también se aplica en los términos (A2'*A1) y (A2'*A0'), y en el caso del (A1*A0')+A0, se usa el teorema utilizado anteriormente.
Obteniendo:
Después de esto, ya podemos juntar mabas, y aplicar el negado que mencioné anteriormente que habia quitado:

Donde la ecuación subrayada es la nueva S, donde se procederá a mostrar el circuito equivalente:
Imagen 3. Circuito equivalente reducido

 A3 A2 A1 A0 S
 0 0 0 0 0
 0 0 0 1 0
 0 0 1 0 0
 0 0 1 1 0
 0 1 0 0 1
 0 1 0 1 0
 0 1 1 0 0
 0 1 1 1 0
 1 0 0 0 0
 1 0 0 1 0
 1 0 1 0 1
 1 0 1 1 0
 1 1 0 0 0
 1 1 0 1 0
 1 1 1 0 0
 1 1 1 1 0
Tabla 1. Tabla de verdad del cricuito propuesto y del circuito reducido
ANÁLISIS DE RESULTADOS
En el siguiente link encontrarán el análisis de ambos circuitos:
Y también dejaré el link de Circuitverse con ambos circuitos:
CONCLUSIONES
- El álgebra de Boole es muy importante a la hora de reducir circuitos demasiado extensos, para un mejor rendimiento y optimización del mismo, ya que se usarán menos componentes a la hora de montar el circuito
- Hay muchas maneras de llegar a un resultado, que quiero decir, no siempre va a haber un camino para analizar un ecuación, por ende, no siempre dará una respuesta única, pueden haber varias, con mas o menos componentes, pero con una tabla de verdad iguales.

martes, 19 de mayo de 2020

Práctica 3. Montajes de la práctica 2, ahora en CircuitVerse®

ESTUDIANTE: SERGIO ANDRÉS GARZÓN AGUDELO
20171005080


En esta práctica, se realizaron los montajes de la Práctica 2, pero ahora, en vez de usar circuitos integrados del simulador Tinkercad, se usó ahora el simulador Circuitverse https://circuitverse.org/ .

Se usan las compuertas NOR, XOR, OR, NAND, NOT y AND


MONTAJE 1
 
Imagen 1. Primer Montaje

Imagen 2. Montaje en Circuitverse



 A B
 Cin Cout S
 0 0 0 0 0
 0 0 1 0 1
 0 1 0 0 1
 0 1 1 1 0
 1 0 0 0 1
 1 0 1 1 0
 1 1 0 1 0
 1 1 1 1 1
Tabla 1. Tabla de verdad Montaje 1.

La tabla de verdad del montaje 1 de la práctica 2, respecto a esta, no cambian nada, son iguales.

MONTAJE 2

Imagen 3. Segundo Montaje

.
Imagen 4. Montaje en Circuitverse



 Z W
 X Y F2 F1 F0
 0 0 0 0 0 0 1
 0 0 0 1 0 1 0
 0 0 1 0 1 1 0
 0 0 1 1 1 1 0
 0 1 0 0 1 0 0
 0 1 0 1 0 0 1
 0 1 1 0 1 1 0
 0 1 1 1 1 1 0
 1 0 0 0 0 0 0
 1 0 0 1 0 0 0
 1 0 1 0 0 0 1
 1 0 1 1 0 1 0
 1 1 0 0 0 0 0
 1 1 0 1 0 0 0
 1 1 1 0 1 0 0
 1 1 1 1 0 0 1
Tabla 2. Tabla de verdad Montaje 2


La tabla de verdad del montaje 2 de la práctica 2, respecto a esta, no cambian nada, son iguales.



MONTAJE 3

Imagen  5. Tercer Montaje


Imagen 6. Montaje en Circuitverse



 A2 B2 A1   
 B1 A0 B0 A=B A<B A>B
 0 0 0 0 0 0 1 0 0
 0 0 0 0 0 1 01
1
 0 0 0 0 1 0 00
0
 0 0 0 0 1 1 10
0
 0 0 0 1 0 0 01
0
 0 0 0 1 0 1 01
0
 0 0 0 1 1 0 01
0
 0 0 0 1 1 1 01
0
 0 0 1 0 0 0 0 0 1
 0 0 1 0 0 10
0
1
 0 0 1 0 1 00
0
1
 0 0 1 0 1 10
0
1
 0 0 1 1 0 0 10
0
 0 0 1 1 0 1 01
1
 0 0 1 1 1 0 00
0
 0 0 1 1 1 1 10
0
 0 1 0 0 0 0 0 10
 0 1 0 0 0 1 01
0
 0 1 0 0 1 0 01
 0
 0 1 0 0 1 1 0 1 0
 0 1 0 1 0 0 0 1 0
 0 1 0 1 0 1 0 1 0
 0 1 0 1 1 0 0 1 0
 0 1 0 1 1 1 0 10
 0 1 1 0 0 0 01
 0
 0 1 1 0 0 1 0 1 0
 0 1 1 0 1 0 0 1 0
 0 1 1 0 1 1 0 1 0
 0 1 1 1 0 0 0 1 0
 0 1 1 1 0 1 0 1 0
 0 1 1 1 1 0 0 1 0
 0 1 1 1 1 10
 10
 1 0 0 0 0 0 0 0 1
 1 0 0 0 0 1 0 0 1
 1 0 0 0 1 0 0 0 1
 1 0 0 0 1 1 0 0 1
 1 0 0 1 0 0 0 0 1
 1 0 0 1 0 1 0 0 1
 1 0 0 1 1 0 0 0 1
 1 0 0 1 1 1 0 0 1
 1 0 1 0 0 0 0 0 1
 1 0 1 0 0 1 0 0 1
 1 0 1 0 1 0 0 0 1
 1 0 1 0 1 1 0 0 1
 1 0 1 1 0 0 0 0 1
 1 0 1 1 0 1 0 0 1
 1 0 1 1 1 0 0 0 1
 1 0 1 1 1 1 00
1
 1 1 0 0 0 0 10
0
 1 1 0 0 0 1 01
1
 1 1 0 0 1 0 00
0
 1 1 0 0 1 1 10
0
 1 1 0 1 0 0 01
0
 1 1 0 1 0 10
1
0
 1 1 0 1 1 00
1
0
 1 1 0 1 1 1 01
0
 1 1 1 0 0 0 00
1
 1 1 1 0 0 1 0 0 1
 1 1 1 0 1 0 0 0 1
 1 1 1 0 1 10
0
1
 1 1 1 1 0 0 10
0
 1 1 1 1 0 10
1
1
 1 1 1 1 1 0 00
0
 1 1 1 1 1 1 10
0
Tabla 3. Tabla de verdad montaje 3

Tabla 4. Tabla de verdad práctica 2 montaje 3.

Como se puede observar, las tablas de verdad si cambiaron de la práctica 2 a la práctica 3.



MONTAJE 4


Imagen 7. Cuarto Montaje



Imagen 8. Montaje en Circuitverse


 A B C D S0 S1 S2 S3
 S4
 S5 S6 S7 S8 S9
 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
 1 0 1 0
 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Tabla de verdad 5. Tabla de verdad montaje 4.



La tabla de verdad del montaje 2 de la práctica 2, respecto a esta, no cambian nada, son iguales.


ANÁLISIS DE  RESULTADOS


En el siguiente link se explicará el resultado de las tablas de verdad de los circuitos:





CONCLUSIONES

- Es mucho mejor usar Circuitverse que Tinkercad, ya que en el primero no es necesario usar integrados para simular las compuertas lógicas, y asi se evita un cableado muy extenso, siendo mas ordenado y agradable de ver.

- Los Integrados al tener una configuración interna según el modelo de este, puede llevar a cometer errores si no se tiene un manejo adecuado del datasheet del integrado en cuestión.


LINK LAB 3 CircuiVerse