EJERCICIO 5 (Examen del Plan Antiguo Electrónica II Junio 2003/4 2ª Prueba Personal 1ª Semana)
Para el control de un proceso se precisa un sistema que actúe de la siguiente manera: al producirse un fallo en el proceso a controlar (E=0, no hay error; E=1, si hay error), el circuito de control lee el estado de dos variables lógicas E1 y E2, y en función de la combinación lógica que presenten actúa uno de los cuatro posibles sistemas de control existentes, actuándose sobre su señal de entrada, S1, S2, S3 y S4. Dibuje el diagrama de bloques del sistema e implemente un circuito que responda a estas características con el mínimo número de puertas.
SOLUCIÓN:
El sistema tiene tres entradas:
E = señal de error del proceso a controlar; E = 0, no hay error y E = 1, hay error;
E1 y E2 = variables lógicas de selección del proceso a controlar. Como hay cuatro combinaciones de estas variables podrán seleccionar cuatro procesos diferentes, según esta tabla:
E2 |
E1 |
proceso seleccionado |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
2 |
1 |
0 |
3 |
1 |
1 |
4 |
Las salidas del sistema son cuatro:
S1 = señal de entrada del proceso 1 (S1 = 0, no hay error en el proceso 1, S1 = 1, hay error en el proceso 1);
S2 = señal de entrada del proceso 2 (S2 = 0, no hay error en el proceso 2, S2 = 1, hay error en el proceso 2);
S3 = señal de entrada del proceso 3 (S3 = 0, no hay error en el proceso 3, S1 = 1, hay error en el proceso 3);
S4 = señal de entrada del proceso 4 (S4 = 0, no hay error en el proceso 4, S2 = 1, hay error en el proceso 4);
Por tanto, la señal de error E aparecerá en las señales de salida del sistema S1, S2, S3 o S4 según la combinación de entrada de las variables lógicas E1 y E2.
La tabla de verdad del sistema es:
| ENTRADAS | SALIDA | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
E2 |
E1 |
E |
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
0 |
0 |
E |
E |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
E |
0 |
E |
0 |
0 |
1 |
0 |
E |
0 |
0 |
E |
0 |
1 |
1 |
E |
0 |
0 |
0 |
E |
Las funciones de las salidas deducidas de la tabla de verdad son:
No tienen posible simplificación al tener un sólo término cada una.
El circuito lógico con puertas lógicas es:
La simulación con DesignLab queda de la siguiente manera:
El análisis en el tiempo del circuito nos da el siguiente cronograma, que coincide con la tabla de verdad inicial, como puede comprobarse moviendo el rectángulo rojo de la tabla con MOVER TABLA o moviendo la línea roja del cronograma con MOVER CURSOR. Al pulsar el botón izquierdo del ratón el rectángulo y el cursor rojo se paran en la posición deseada. Para volver a moverlos pulsar MOVER TABLA o MOVER CURSOR.