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UNIVERSIDAD DE NAYARIT DE CIENCIAS E PROBLEMARIO 1 PROGRAMA EDUCATIVO: IE TEPIC, A 17 DE OCTUBRE DE 2018. 27. Determinar la anchura del impulso de un monoestable 74121, si la resistencia externa es de 3 y el condensador externo vale pF. 28. Se quiere generar un impulso de salida de 5 de con un monoe...

Description

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NAYARIT ÁREA DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍAS

PROBLEMARIO 1

PROGRAMA EDUCATIVO: IE

TEPIC, NAYARIT; A 17 DE OCTUBRE DE 2018.

27. Determinar la anchura del impulso de un monoestable 74121, si la resistencia externa es de 3.3 kΩ y el condensador externo vale 2000 pF. TH=0.33*3.3 kΩ*2000pF=2.178s 28. Se quiere generar un impulso de salida de 5 µs de duración con un monoestable 74LS122. Utilizando un condensador de 10,000pF (tomado como diez mil porque tiene un punto después del segundo digito “10.” en el texto original), determinar el valor de la resistencia externa requerida. R= (5 µs/(0.32*10,000pF))-0.7=1561.8 Ω 29. Diseñar un monoestable utilizando un temporizador 555 para producir un impulso de salida de 0,25 segundos. Ra=0.25s/(1.1*10µF) =22727.27273 Ω

30. Se configura un temporizador 555 para funcionar como multivibrador astable, como se muestra en la Figura 7.89. Determinar su frecuencia:

f =1.44/ (0.01µF*(1kΩ+(2*2.2kΩ))) =26666.66667 Hz 31. Determinar los valores de las resistencias externas de un temporizador 555 utilizado como multivibrador astable con frecuencia de salida de 20 kHz, si el condensador C vale 0,002 µF y el ciclo de trabajo es del 75 % aproximadamente. Ra= (1.44/ (20kHz*0,002 µF)) -(2*9kΩ) =18000Ω D= ((18kΩ+9k Ω) /(18kΩ+2*9kΩ)) *100%=75% 38. Se conectan dos monoestables 74121 en una tarjeta, como se muestra en la Figura 7.94. Tras observar la pantalla del osciloscopio, ¿sacaríamos la conclusión de que el circuito está funcionando adecuadamente? En caso contrario, ¿cuál es la causa más probable del fallo?

El ancho de pulso de un disparo aparentemente no está controlado por los componentes externos y el de un disparo produce su ancho de pulso mínimo de aproximadamente 40 ns. El pin 11 podría causar este problema por estar abierto

11. Para la matriz ROM de la Figura 10.81, determinar las salidas para todas las posibles combinaciones de entrada, y resumirlas en forma de tabla (celda en gris claro es 1, celda en gris oscuro es 0).

12. Determinar la tabla de verdad de la ROM de la Figura 10.82.

13. Utilizando un procedimiento similar al del Ejemplo 10.1, diseñar una ROM para convertir un único dígito BCD en código de exceso 3.

14. ¿Cuál es la capacidad total de bits de una ROM que tiene 14 líneas de dirección y 8 salidas de datos? Capacidad=14 direcciones * 8 salidas = 112 bits

15. Suponer que la matriz PROM de la Figura 10.83 se programa fundiendo un hilo fusible para crear un 0. Indicar los hilos que hay que fundir para programar una tabla índice para la operación X3 , donde X es un número de 0 a 7.

16. Determinar las direcciones que se programan y los contenidos de cada dirección después de aplicar la secuencia de programación de la Figura 10.84 a una EPROM como la mostrada en la Figura 10.31. Pulso (CE/PGM) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Dirección en decimal(An) 4883 14170 5785 13454 5285 5172 4193 14052 7055 12186 11162

Datos en decimal(On) 172 37 179 48 163 357 201 73 82 72 224

17. Utilizar memorias DRAM de 16k × 4 para formar una RAM de 64k × 8. Dibujar el diagrama lógico.

18. Utilizando un diagrama de bloques, demostrar cómo se pueden expandir memorias RAM dinámicas de 64k × 1 para formar una RAM de 256k × 4.

19. ¿Cuál es la longitud de palabra y la capacidad de palabra de la memoria del Problema 17? ¿Y del Problema 18? Para el problema 17: longitud palabra=2^16=65536 palabras

de

palabra=8

bits,

capacidad

de

Para el problema 18: longitud palabra=2^18=262144 palabras

de

palabra=4

bits,

capacidad

de

El número de palabras siempre es una potencia de 2.

20. Completar el diagrama de tiempos de la Figura 10.85, mostrando las formas de onda de salida, que inicialmente están a nivel BAJO, para una memoria serie FIFO como la mostrada en la Figura 10.49.

21. Considerar una RAM de 4096 × 8 en la que las 64 últimas direcciones se usan como pila LIFO. Si la primera dirección de la RAM es 00016, indicar las 64 direcciones utilizadas para la pila. De la dirección 000FC0 a la 001000

22. En la memoria del Problema 21, se introducen 16 bytes en la pila. ¿En qué dirección se encuentra el primer byte? ¿Y el último byte? En hexadecimal: El primer byte esta en la dirección 000FD0 y el ultimo en 000FC0 En decimal: El primer byte está en la dirección 4048 y el ultimo en 4032

5-22 Aplique las formas de onda de la figura 5-81 a un flip-flop D que se dispara con las NGTs (transición de pendiente negativa) y que tiene entradas asíncronas activas en bajo. Suponga que D se mantiene en BAJO y que al principio Q está en ALTO. Dibuje la forma de onda resultante en Q.

5-41. La figura 5.84 muestra 3 monoestables no redisparables conectados en una cadena de sincronización que produce tres pulsos de salida secuenciales. Observe el “1” enfrente del pulso en cada símbolo de OS para indicar la operación no redisparable. Dibuje un diagrama de tiempo que muestre la relación entre pulso de entrada y las salidas de los tres OS. Suponga una duración de 10ms para el pulso de entrada.

5-42. Un OS redisparable puede utilizarse como detector de frecuencia de pulso que detecte cuando la frecuencia de un pulso de entrada este por debajo de un valor predeterminado. En la figura 5-85 e muestra un ejemplo simple de esta aplicación. La operación empieza con el cierre momentáneo del interruptor SW1. a) Describa como responde el circuito a las frecuencias de entrada por encima de 1Khz. Cerrando s1 borra x a 0. Como el sistema tiene tp = 1 ms, el sistema se activa antes del final del intervalo para frecuencias superiores a 1 khz. así que se mantendrá bajo

b) Describa como responde el circuito a las frecuencias de entrada por debajo de 1Khz. Si la frecuencia de entrada cae por debajo de 1 kHz, volverá a ser alta antes de que se pueda activar el sistema. c) ¿Cómo modificaria el circuito para detectar cuando la frecuencia de entrada ce por debajo de 50Khz? Cambiar tp a 1/50 KHz = 20us

5-44. La anchura del pulso de salida de un OS 74121 se obtiene mediante la formula aproximada tp=0.7*RT*CT En donde RT es la resistencia conectada entre la terminal Rext/Cext y vcc, y CT es la capacitancia conectada entre la terminal Cext y la terminal Rext/Cext. El valor de RT puede variar entre 2 y 40 Kohms, y CT puede ser de hasta 1000uF. (a) Muestre como puede conectarse un 74121 para producir un pulso de pendiente negativa con una duración de 5ms, cada vez que cualquiera de dos señales lógicas (E o F) produce una NGT. Tanto E como F se encuentran, por lo general, en el estado ALTO. 0.7RTCT=5ms CT=1Uf; 0.7 RT=5ms/1uf=5000 RT=74143ohm parecido a 6.8ohm Si se requieren 5 ms exactos, se debe usar un una RT ajustable

(b) Modifique el circuito de manera que una señal de entrada de control (G) pueda deshabilitar el pulso de salida del OS, sin importar lo que ocurra en E o en F. Conectar Ga la entrada B del 74121

5-46. Diseñe un oscilador 555 de funcionamiento libre para producir una onda cuadrada aproximada a 40 KHz. C deberá mantenerse en 500 pF o más. F=40 KHz; T=25us; t1=t2=12.5us Ra=1kOhm y Rb=10kOhm T=26.2u; F=1/T; F=38 KHz

5-47. Un oscilador 555 puede combinarse con un flip-flop j-k para producir una onda cuadrada perfecta (ciclo de trabajo del 50 por ciento). Modifique el circuito del problema 5-46 para que incluya un flip-flop j-k. La salida final tiene que seguir siendo una onda cuadrada de 40 KHz. Se reduciría a la mitad los 1800pf, para que t = 13.1us o F = 76.35 KHz, después tomar la salida del temporizador 555 y conectarlo a CLK de un j-k ff configurado en modo de conmutación (entrada j y k conectada a 5v). los resultados en la salida q del jk es una onda perfecta de 38.17 KHz

5-48. Diseñe un circuito temporizador 555 que produzca una forma de onda de 5KHz con un ciclo de trabajo del 10 por ciento, Seleccione un capacitor mayor de 500 pF y resistencias menores de 100kOhm. Dibuje el diagrama del circuito con los números de las terminales etiquetadas.

5-49. El circuito de la figura 5.86 puede usarse para generar dos señales de reloj que no se traslapen entre sí, a la misma frecuencia. Estas señales de reloj se utilizaban en los primeros sistemas de microprocesador, los cuales requerían cuatro transiciones de reloj distintas para sincronizar sus operaciones. A) Dibuje las formas de onda de sincronización CP! Y CP” si RELOJ es una cuadrada de 1 MHz. Suponga que tPLH y tPHL son de 20ns para el FF y de 10 ns para las compuertas AND.

B) Este circuito tendría un problema si el FF se cambiara por uno que respondiera a una PGT para esa situación. Ponga especial atención a las condiciones que pueden producir deformaciones....