Parcial - Escenario 4 Primer Bloque- Teorico - Practico Sistemas Digitales Y Ensambladores-[ Grupo B02] PDF

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Parcial - Escenario 4Fecha de entrega 13 de abr en 23:55 Puntos 75 Preguntas 20Disponible 10 de abr en 0:00 - 13 de abr en 23:55 4 días Límite de tiempo 90 minutos Intentos permitidos 2InstruccionesHistorial de intentosIntento Hora PuntajeMÁS RECIENTE Intento 1 38 minutos 73 de 75 Las respuestas co...

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12/4/2021

Parcial - Escenario 4: PRIMER BLOQUE-TEORICO - PRACTICO/SISTEMAS DIGITALES Y ENSAMBLADORES-[GRUPO B02]

Fecha de entrega 13 de abr en 23:55

Puntos 75

Disponible 10 de abr en 0:00 - 13 de abr en 23:55 4 días

Preguntas 20 Límite de tiempo 90 minutos

Intentos permitidos 2

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Intento 1

38 minutos

73.56 de 75

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Puntaje para este intento: 73.56 de 75 Entregado el 12 de abr en 16:36 Este intento tuvo una duración de 38 minutos. Pregunta 1

3.75 / 3.75 pts

Las compuertas NAND son reconocidas como compuertas universales. Como se puede ver en la imagen, ellas permiten reemplazar cualquiera de las compuertas básicas, haciendo más económica la fabricación de circuitos integrados (al usar un único tipo

Teniendo en cuenta lo anterior, analice el circuito de la imagen:

Usted diría que este circuito:

Un decodificador de 2 líneas a 4 líneas, que activa algunas de las salidas, según el código binario en la entrada.

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Al hacer la conversión de compuertas se puede verificar que cada salida se activa para cada uno de los cuatro códigos binarios posibles en la entrada.

Pregunta 2

3.75 / 3.75 pts

La simplificación booleana consiste en un conjunto de postulados que permiten reducir una expresión compleja lo más que se puede. En la siguiente tabla se presentan las reglas del álgebra booleana:

Utilizando las diferentes reglas del álgebra booleana, se podría decir que la siguiente expresión:

Se puede reducir a:

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Esta respuesta es correcta y parte de aplicar la regla 10 al término

. Lo mismo sucede con la expresión resultante

. Para finalizar, quedaría

para lo cual se aplica la regla 11:

.

Pregunta 3

3.75 / 3.75 pts

La combinación de compuertas lógicas permite obtener nuevas compuertas compuestas, tal es el caso de las compuertas NAND, NOR, XOR y XNOR. Dependiendo del problema, es posible escoger una combinación de compuertas que faciliten la solución del mismo. Las puertas de un vagón de tren cuentan con sensores que permiten verificar si una persona u objeto las obstruyen. Cada uno de estos sensores funcionan de la siguiente manera: • Hay un emisor de luz infrarroja en un extremo y un receptor en el otro. • Si el espacio está vacío, el receptor recibe la luz infrarroja que cruza de un extremo a otro y se genera una señal en ALTO. • Cuando algo interrumpe el paso de la luz, el sensor no la detecta y genera una señal en BAJO. Se desea que cuando el conductor del tren mande la señal para cerrar puertas, el sistema detecte si hay obstrucciones. De ser así, se activa una señal de alarma (Que requiere un nivel ALTO para encenderse). De acuerdo al montaje descrito, usted propondría:

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Hacer el montaje con una compuerta NAND, para tener una salida en bajo si no hay obstrucciones.

La compuerat NAND es adecuada, pues no sólo verifica que todos los sensores indiquen la ausencia de obstrucciones, sino que su salida es un nivel BAJO cuando esto sucede, lo cual no activaría la alarma.

Pregunta 4

3.75 / 3.75 pts

El uso de la lógica booleana tiene aplicaciones más allá de los circuitos digitales, por ejemplo cuando nos encontramos con situaciones que requieren la toma de decisiones y el uso de condicionales. Una mamá le dice a su hijo: “Vamos a comer postre, puedes escoger entre helado o brownie, pero no puedes comer los dos al tiempo”. Obviamente no comer postre no es una opción en este caso. Si usted tuviera que trasladar esta situación a un circuito digital utilizando compuertas lógicas, usaría:

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Una compuerta XOR, pues es la que se activa únicamente cuando las dos entradas son diferentes.

La compuerta XOR es la adecuada, pues tiene en cuenta que se puede solo una de las dos opciones.

Pregunta 5

3.75 / 3.75 pts

Los teoremas de De Morgan y el álgebra booleana permiten reducir expresiones booleanas complejas. Esto a su vez permite utilizar el mínimo posible de compuertas en un circuito digital. La siguiente expresión:

Utilizando los teoremas de De Morgan:

Se puede simplicar como

, al aplicar los Teoremas de DeMorgan y una doble negación.

El planteamiento es correcto. Primero es necesario convertir a un producto mediante el teorema de De Morgan

, luego sí se puede aplicar la doble negación, hasta llegar a la expresión

.

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Pregunta 6

3.75 / 3.75 pts

Un sistema de control cuenta con un sensor de temperatura que se utilizará para medir dicha variable en el tiempo. La señal de los sensores es un valor de voltaje y tiene la siguiente forma:

De acuerdo con la información recibida por los sensores, es posible afirmar que:

La señal es analógica y requiere ser procesada para utilizarla en un circuito digital.

La señal es de tipo analógico, al ser continua en el tiempo. Para su uso en un circuito digital es necesario pasarla por un conversor análogo/digital y procesarla para convertirla en un dato binario.

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Pregunta 7

3.75 / 3.75 pts

Todos los circuitos combinacionales vistos hasta ahora pueden ser representados mediante sus tablas de verdad. De acuerdo con la siguiente tabla de verdad (A y B son entradas, Y1-Y3 salidas):

Es posible afirmar que:

El circuito funciona como un comparador, con sus tres salidas características.

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Pregunta 8

3.75 / 3.75 pts

Los circuitos combinacionales se pueden representar de acuerdo a la siguiente figura.

En esta se puede ver la relación entre entradas y salidas, así como la realimentación de las salidas en las entradas, que es posible en un circuito de este tipo. Se está diseñando un sistema digital utilizando lógica combinacional, para lo cual le hacen entrega de un listado de requerimientos. De acuerdo con el siguiente listado, ¿cuál de los siguientes requerimientos no es realizable mediante lógica combinacional?

Si el usuario cambia la dirección de selección, se deberá guardar la información disponible en el bus de datos hasta que oprima nuevamente el ENABLE, mediante una realimentación de la salida a la entrada.

Esta situación no se puede realizar con lógica combinacional, pues requiere un almacenamiento o memoria. Una vez los datos cambien en la entrada, se verá reflejado el cambio en la salida.

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Pregunta 9

3.75 / 3.75 pts

Los teoremas de De Morgan son utilizados para la simplificación de expresiones, donde una operación de negación se aplica simultáneamente a dos operandos (bien sea que se estén multiplicando o sumando). La siguiente expresión:

Utilizando los teoremas de De Morgan:

Se separa el primer término y queda

Esta separación es correcta según el teorema de De Morgan:

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Pregunta 10

3.75 / 3.75 pts

La paridad es un método de detección de errores muy utilizado, debido a la facilidad de su implementación. Tanto el emisor como el receptor deben estar de acuerdo en cuanto al método de detección para poder verificar que la información sea recibida correctamente. Con el fin de recibir un mensaje utilizando el método de paridad impar, se debe verificar si un circuito digital está diseñado para funcionar con el protocolo del emisor. Usted tiene conocimiento que el circuito implementado en el receptor es el siguiente:

Sabiendo que la salida de ERROR se debe activar cuando haya un error en la paridad, usted deberá entonces:

El circuito está bien así como está montado, pues detecta la paridad impar.

Al invertir la salida con la compuerta XNOR, el circuito sirve para detectar paridad impar. Si se quita la negación, detecta paridad par.

Pregunta 11

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Una expresión “producto de sumas” (POS, product of sums) está conformada por varios términos suma (suma booleana) de literales que se agrupan en un producto booleano. Dado el siguiente circuito:

Se podría decir que:

Es el resultado de los maxtérminos

y

, es decir

Esta expresión se puede obtener directamente del circuito. Al existir una compuerta AND antes de la salida del circuito, se puede decir que la última operación a realizar es un producto. Más a la izquierda, se tienen dos compuertas OR que realizan la suma de los términos

y

.

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Pregunta 12

3.75 / 3.75 pts

Usted está diseñando un sistema para operaciones entre números booleanos de 4 bits. Sin embargo, no está seguro de si el resultado que entrega su circuito es correcto. Dados los números sin signo A: 1100 y B: 1001, el sistema debería retornar los valores:

10101 para la suma, 0011 para la resta y 1101100 para la multiplicación.

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Estos valores son los correctos para las 3 operaciones. En decimal,

y

. Para la suma

, en binario es 10101

. Para la resta,

, en binario 0011

. Para la multiplicación

, en binario 1101100

.

Pregunta 13

3.75 / 3.75 pts

Un programa de computador hace uso de apuntadores para almacenar las direcciones en memoria de variables, estructura, funciones, entre otros. Dichas direcciones son mostradas normalmente en formato hexadecimal. Al leer dos direcciones en memoria, el computador le entrega la siguiente información AA2C02FF y AA2C0300. Se puede decir que las dos direcciones: https://poli.instructure.com/courses/21582/quizzes/71722

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Contiguas, con una extensión de 32 bits.

Después del 02 FF sigue el número 03 00. Como los primeros dos bytes son iguales, las direcciones son contiguas. Además, la longitud total del número es de 32 bits pues cada dígito en hexadecimal se representa por 4 bits y hay 8 dígitos en total.

Pregunta 14

3.75 / 3.75 pts

Muchos de los elementos que funcionan de manera “automática” en nuestro entorno están conformados por circuitos lógicos. Ejemplo de ellos son los semáforos, los ascensores, el control de acceso de parqueaderos y sistemas de transporte. En un ascensor por ejemplo, cuando un usuario escoje uno de los pisos a los que desea ir, es necesario convertir el botón ingresado a un código binario que la tarjeta de control pueda reconocer. Esta es una tarea de:

Codificación, de varias entradas a un valor binario.

La codificación convierte la señal del pulsador a un código binario particular, para que el sistema reconozca qué botón se pulsó.

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Pregunta 15

2.31 / 3.75 pts

Los multiplexores son circuitos combinacionales con varias entradas y una única salida de datos. Están dotados de entradas de control capaces de seleccionar una, y solo una, de las entradas de datos para permitir su transmisión desde la entrada seleccionada hacia dicha salida.

Si las lineas o entradas de selección es M=5, cuantas entradas maximo son posibles de controlar con el multiplexor.

32

La selección es controlada mediante las lineas o entradas de selección. Siendo M la cantidad de lineas de selección es posible controlar N

2^5

32

2^5 32

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2^5

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Pregunta 16

3.75 / 3.75 pts

La agrupación de datos en un mapa de Karnaugh se debe hacer siempre en potencias de 2, desde 1 hasta 2n, siendo n el número de variables. Cuando se tiene un mapa de Karnaugh de 4 variables, es posible entonces agrupar de a 1, 2, 4, 8 y 16 datos. Dados los siguientes mapas de Karnaugh:

La expresión resultante de ambos es equivalente y puede simplificarse como:

Aunque ambas agrupaciones son opuestas (por un lado se agrupan 0s y por el otro 1s), la expresión resultante será equivalente. Así, el circuito de la izquierda retorna un Producto de Sumas dado por

, que es posible simplificar (por álgebra booleana) a la misma expresión resultante de la Suma de Productos de la derecha

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Pregunta 17

3.75 / 3.75 pts

Las compuertas lógicas permiten operaciones de tipo lógico utilizando datos digitales. Las compuertas básicas son: NOT, AND y OR. Cada una de estas compuertas se puede representar mediante una tabla de verdad. Luego de hacer algunas mediciones en su circuito, usted se encuentra con la siguiente tabla de verdad:

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Al hacer el análisis de la tabla, usted podría concluir que:

Se trata de una compuerta AND, puesto que la salida sólo está en ALTO para todas las entradas en ALTO.

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Esta tabla de verdad representa una compuerta AND de 3 bits, pues sólo cuando las 3 entradas están activas, la salida se pone en nivel ALTO.

Pregunta 18

3.75 / 3.75 pts

Los mapas de Karnaugh constituyen un método gráfico que facilita la simplificación de expresiones booleanas. Este método parte de las expresiones estándar (Suma de Productos o Producto de Sumas) y permite generar las expresiones más simplificadas posibles (expresiones mínimas). Dado el siguiente mapa de Karnaugh:

Uno de los siguientes enunciados no es correcto:

La expresión mínima está dada por

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Esta expresión no corresponde con el mapa de Karnauhg. Además, usando la simplificación booleana se obitene que

, lo cual no corresponde con el mapa tampoco.

Pregunta 19

3.75 / 3.75 pts

El complemento a 2 es un método muy utilizado en los circuitos aritméticos, particularmente cuando se requiere hacer resta o manejar números con signo. En un circuito restador, el complemento a 2 se implementa:

Sumando un número más el complemento a 1 del otro, con acarreo de entrada de 1.

Este es el método correcto para la resta.

Pregunta 20 https://poli.instructure.com/courses/21582/quizzes/71722

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Los multiplexores, además de ser usados para la selección de datos, pueden funcionar como generadores de funciones lógicas. Partiendo de una tabla de verdad, se seleccionan los mintérminos y se ponen a un nivel de voltaje ALTO. Las demás entradas se ponen en bajo. De esta manera, al poner en las entradas de selección la combinación adecuada, se puede ver el resultado en la salida. Para el siguiente circuito (asumiendo que las entradas y salidas están numeradas de arriba abajo):

¿Quá valor hay en las salidas?

Y0 está en 0 y Y1 está en 1.

El multiplexor tiene la entrada de selección en 10, por lo tanto se toma la tercera entrada de arriba hacia abajo, que está en ALTO. Aunque Y0 está en 0 al no estar seleccionada en el demultiplexor, el valor de Y1 es 1, precisamente porque es la que está seleccionada.

Puntaje del examen: 73.56 de 75

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