M S1 S2 Cin Salida F Funciones lógicas Funciones aritméticas

M S1 S2 Cin Salida F Funciones lógicas Funciones aritméticas

Electrónica Digital, 2º GIERM
08/04/2014
PROBLEMA 1 (2 PUNTOS)
Diseñar una ALU (unidad aritmético lógica) con dos operandos de cuatro bits A (A3 A2 A1 A0) y B
(B3 B2 B1 B0) con la funcionalidad mostrada en la tabla. Las señales de entrada M, S1, S2 y Cin
indican la operación que se desea realizar. La salida se denomina F y está formada por cuatro
bits (F3 F2 F1 F0). La ALU también dispondrá de un bit de acarreo de salida Cout.
Resumiendo:
Señales de entrada:


Señales M, S1 y S2.
Bit de acarrero de entrada Cin.
Señales de salida:


Señal F de cuatro bits.
Bit de acarreo de salida Cout.
Se pide diseñar la ALU minimizando el hardware del sistema.
1. Diseñar la ALU a nivel de bloques (6 puntos)
2. Diseñar la ALU utilizando los bloques anteriores pero a nivel de puerta (4 puntos).
Funciones
lógicas
Funciones
aritméticas
M
S1
S2
Cin
Salida F
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
XOR(A,B)
NOT(A)
AND(A,B)
OR(A,B)
A plus B
A plus B plus 1
A minus B
A minus B minus 1
A minus (NOT(B))
A minus (NOT(B)) minus 1
A plus (NOT(B))
A plus (NOT(B)) plus 1
Electrónica Digital, 2º GIERM
08/04/2014
PROBLEMA 2 (3 PUNTOS)
Se desea gestionar de forma automática el funcionamiento de una máquina expendedora de
latas de refrescos. La máquina dispone de 7 tipos de refrescos en lata que se seleccionan con 7
botones denominados Ri (i=1,...,7). Se supone que el cliente podrá pulsar sólo un botón
simultáneamente. El precio de cada lata de refresco viene dado por la siguiente tabla.
Tipo de refresco indicado por el número i
1
2
3
4
5
6
7
Coste por refresco
3
4
2
2
5
7
6
La máquina dispone internamente de la información de las monedas introducidas por el
cliente. Esta información viene codificada en número de tres bits denominado M (M2M1M0).
Si el usuario ha introducido el dinero suficiente para obtener la lata de refrescos, al pulsar el
botón correspondiente para comprar la lata debe activarse una señal digital denominada
EXPULSAR. En ese instante, la máquina internamente usará dicha señal para resetear la
información del dinero poniendo los bits M2M1M0 a 000.
La señal EXPULSAR además deberá activar el motor correspondiente a la lata solicitada
activando la señal digital MOTORi (i=1,..,7) que se pondrá a nivel alto. Esta señal MOTORi se
debe mantener activa hasta que llegue una señal EXPULSADA que indicará que la lata ya ha
caído por el dispensador. Resumiendo:
Señales de entrada:



Ri (i=1,…,7), botón de selección del refresco i.
M, señal de tres bits que codifica el dinero que ha metido el cliente.
EXPULSADA, señal digital que me indica que la lata solicitada ha caído por el
dispensador.
Señales de salida:

MOTORi (i=1,…,7), señales que activan cada uno de los motores que expulsan los
refrescos i.
Se pide:
1. Diseñar el sistema con diagramas de bloques usando bloques combinacionales
(codificadores, decodificadores, multiplexores, demultiplexores, sumadores,
multiplicadores, etc.) y biestables (7 puntos).
2. Diseñar cada uno de los bloques a nivel de puerta (3 puntos).