...DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES

WEB DEDICADA A LA ASIGNATURA DE DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES QUE SE IMPARTE EN LA CARRERA DE INGENIERIA TECNICA INFORMATICA, EN LA UNIVERSIDAD DE LA LAGUNA (ULL), EN TENERIFE. APROVECHAMOS LA OCASION PARA PONER FOTOS DE LAS PRACTICAS E INFORMACION SOBRE LAS MISMAS.
ESTA PAGINA NO HUBIESE SIDO POSIBLE SIN LAS FOTOS DE JONI Y DE JONATAN Y FELIPE. GRACIAS

¿ COMORR ?!?!?!?!?¿CÓMORR?
Esta asignatura consiste en la realización de cuatro prácticas de laboratorio. Todas a excepción de una, requieren tratamiento informático, es decir, elaboración de software que controle el hardware usado. Para dicha manipulación del hardware, los datos entran y salen del ordenador a traves de una PPI (ProgrammablePeripheral Interface)(en tarjeta PIO12, o similar). Las prácticas son rotatorias y se realizan en parejas, teniendo tres dias para terminar cada una. Los ordenadores usados han sido pcs; 386, 486 y Pentium. A continuación se especifica cada práctica.
Agradecemos el trabajo de los profesores J.J Merino (profesor de la asignatura), Demetrio, y demás colaboradores del departamento de computadoras y control.


EL TECLADO

Mediante un teclado externo, de al menos 16 teclas, y un visualizador de 8 dígitos de siete segmentos, se pretende simular una calculadora. El teclado y el visualizador se controlarán mediante los puertos de E/S digitales que proporciona una tarjeta PIO12 o similar con la que estará dotado un ordenador tipo PC, en el que correrá el programa de control.
Las características mínimas que se exigen a la calculadora son:
10 teclas numéricas.
las 4 operaciones sencillas, suma, resta, multiplicación y división.
1 tecla de cálculo ('=' o Enter).
operaciones con números enteros con signo de hasta 8 dígitos.
1 tecla de borrado.
visualización de las situaciones especiales, error, overflow, ...


En las fotos vemos el teclado, la caja de la PPI con sus tres puertos y el montaje complementario en la placa protoboard.
Para más información sobre la práctica, CLICK AQUI para descargar el enunciado en pdf








EL ASCENSOR

El simulador de ascensores (Ascensor-2000) representa a un edificio de cuatro plantas, incluyendo a la planta baja, con dos ascensores independientes, A y B. El objeto de la práctica es controlar el funcionamiento de los ascensores simulados mediante un programa que correrá en un PC provisto de una tarjeta PIO12 o similar, que proporciona tres puertos digitales de E/S de 8 bits cada uno. Los ascensores deberán funcionar correctamente: no se moverán en tanto no tengan cerradas las puertas de las respectivas cabinas, no deberán sobrepasar, cuando suben, el tercer piso, ni cuando bajan pasarse de la planta baja; deberán atender siempre a todas las llamadas, y al pararse en cualquier planta deberán abrirse las puertas.
La dificultad de esta práctica radica en la cantidad de situaciones que hay que contemplar a la hora de trabajar con los ascensores, puesto que no sólo se envian señales a la placa sino que tambien se leen, con lo cual el programa debe responder exactamente igual que si el bloque fuera real. Si el ascensor A está en la tercera planta, el B está en la segunda y alguien solicita el ascensor en la planta baja, lo más lógico es enviar el ascensor B. Si por el camino, alguien solicita el ascensor en la primera planta, estaría bien que el ascensor se detuviese y permitiese entrar al individuo para luego bajar hasta la planta baja, o se podría optar por no permitir que nadie se subiera al ascensor hasta que no se ha subido la persona que lo llamó en la planta baja. Todas estas decisiones deben tomarse a la hora de programar el software. Hay que tener en cuanta situaciones especiales como por ejemplo la del niño que va corriendo por las escaleras y tocando todos los botones de los ascensores a la vez, y cosas asi para que el ascensor funcione incluso en estos casos, de la mejor manera posible.
Enunciado de la práctica; CLICK AQUI.




EL OSCILOSCOPIO

Hay que escribir un programa que utilice al osciloscopio para representar funciones o gráficos, como un terminal X-Y. Para ello se pone al osciloscopio en modo X-Y en el cual se puede controlar la posición del punto luminoso en la pantalla, ajustando las escalas de los dos canales, según el voltaje que se aplique a cada canal. Las funciones se generan por software en el ordenador PC, sacando los valores de las coordenadas (x,y) por sendos puertos de salida digital proporcionados por una tarjeta PIO12 o
equivalente. Estos valores digitales se llevan a unos conversores D/A y la salida de estos directamente a las entradas X-Y del osciloscopio.
Algunos compañeros llegaron a mostar imagenes en la pantalla, ayudandose del canal Z del osciloscopio que regula la intensidad de la luz. Era curioso ver a los muñegotes de South Park en el osciloscopio, o dibujos manga de juegos de ordenador. Sólo hemos podido conseguir la foto del dibujo del escudo de la universidad, pero no es de muy buena calidad (la foto).
Enunciado de la práctica; CLICK AQUI.


La ALU

Se realiza un montaje que permite estudiar las diversas operaciones de que es capaz la ALU. La selección de las operaciones se realiza secuencialmente mediante un pulsador y un contador, disponiéndose de un visualizador que muestre la operación seleccionada. Los datos se introducen mediante interruptores y el resultado se visualiza en los módulos TIL311 directamente en hexadecimal. Se deben comprobar las operaciones aritméticas y lógicas de la ALU. En el caso de las operaciones aritméticas se deberán considerar a los datos de entrada bajo dos representaciones distintas: enteros sin signo y enteros en complemento a dos. Añadir al montaje un registro a la salida de la ALU (el 74LS374) que hará de
acumulador, guardando el resultado y proporcionando el primer operando.

Esta es la única práctica que no requiere ordenador. Es puro hardware. Su complejidad está en el número de conexiones que conlleva. Equivocarse en un cablecito o un mal contacto impiden que la práctica funcione.
Enunciado de la práctica; CLICK AQUI.




 

EL SEMAFORO

Esta práctica no pertenece a la asignatura de Diseño de Sistemas Digitales, pero por similitud con las anteriores, y por realizarse en condiciones similares la incluiremos aquí. En realidad pertence a la asignatura de Estructura y Tecnologia de Computadores IV.
Una aplicación cada vez más frecuente de los ordenadores es la de regulación del tráfico en las ciudades. Como acercamiento a este complejo problema se dispone en el Laboratorio de una maqueta que simula un cruce de calles controlado por semáforos. El cruce está controlado por 8 semáforos para vehículos, de tres luces cada uno (roja, naranja y verde) y 4 para peatones, compuesto por sólo dos luces (roja y verde), lo cual hace un total de 32 luces que hay que controlar.
Las luces están implementadas mediante diodos luminicentes de colores rojo, naranja y verde, controlándose cada uno de ellos mediante un pin en los conectores de entrada de la maqueta, según se aplique HIGH (1), que hace que luzca, o LOW (0), que hace que permanezca apagado. Hay cuatro conectores de 8 pines cada uno con la misma estructura :

7 6 5 4 3 2 1 0
R N V R N V R V
Se trata de escribir un programa que controle las luces del cruce sin producir colisiones ni atropellos. El control se realiza a través de una tarjeta PIO-12 de MetraByte (o equivalente), que contiene una PPI 8255A, direccionada en el puerto 0300h
(dirección base). Se dispone, pues, de los tres puertos, A, B y C del 8255A que dan un total de 24 líneas digitales (ON/OFF). Como hay menos líneas de control que LEDs hay que aprovechar la simetría del cruce para controlar más de un LED con la
misma señal. Ello se consigue a través de una caja de conexiones donde se cablean las salidas de los
puertos del 8255A con las entradas de los conectores de la maqueta.
Enunciado de la práctica; CLICK AQUI.





Anéctodas

Ya que estamos, comentaremos tambien algunas de las situaciones típicas y anecdóticas que muchas veces se dieron en el laboratorio.
1. Lo más buscado: en el laboratorio lo más buscado era el polímetro (tester). Lo mejor era esconderlo para no soltarlo :).
2. Después de llevar mucho rato comprobando el montaje con el tester para tratar de averiguar por qué no estaba funcionando, llega un profesor y dice, "¿Habeis alimentado los integrados?"; ciertamente, antes que nada hay que alimentar los chips, porque sino, no parecen fucionar :).
3. El compañero de al lado está continuamente encendiendo y apagando la fuente de alimentacion y cada vez que mete el "chuchaso", tu circuito hace virguerias raras.
4. ....




 


ã CBJ . 2002