Autonomous Drone Flight Controller Design

flux

A continuación te presento la lista de componentes necesarios (compuertas lógicas discretas, incluyendo inversores) para implementar cada función (a, b, c, d, e, f, g). Se asume que tienes disponibles compuertas multi-entrada para simplificar el diseño (por ejemplo, compuertas OR de 4 entradas y AND de 3 entradas cuando se requiera); de lo contrario, podrías realizar la implementación utilizando compuertas de menor número de entradas combinadas.
Señales de Entrada Comunes

Table

SeñalDescripción
A, B, C, DEntradas lógicas principales
A′, B′, C′, D′Inversiones de A, B, C y D (obtenidas con compuertas NOT)
Nota: Agrupa las derivadas (A′, B′, C′, D′) usando cuatro inversores (NOT).
Función a:
Ecuación:
a=D′(B′+A)+C(A′+B)+A B′ C′+A′ B D\Large a = D′(B′ + A) + C(A′ + B) + A\,B′\,C′ + A′\,B\,D
Para implementar esta función necesitarás:

Table

ComponenteTipo de compuertaEntradasDescripción
OR1_aOR 2 entradasB′, ACalcula (B′ + A)
AND1_aAND 2 entradasD′, OR1_aMultiplica D′ y (B′+A)
OR2_aOR 2 entradasA′, BCalcula (A′ + B)
AND2_aAND 2 entradasC, OR2_aMultiplica C y (A′+B)
AND3_aAND 3 entradasA, B′, C′Producto A·B′·C′
AND4_aAND 3 entradasA′, B, DProducto A′·B·D
OR3_aOR 4 entradasSalidas de AND1_a, AND2_a, AND3_a, AND4_aSuma de términos
Función b:
Ecuación:
b=B′(C′+D′)+A′(C′ D′+C D)+A C′ D\Large b = B′(C′ + D′) + A′(C′\,D′ + C\,D) + A\,C′\,D
Componentes requeridos:

Table

ComponenteTipo de compuertaEntradasDescripción
OR1_bOR 2 entradasC′, D′Calcula (C′ + D′)
AND1_bAND 2 entradasB′, OR1_bProducto B′·(C′+D′)
AND2b_1AND 2 entradasC′, D′Calcula C′·D′
AND2b_2AND 2 entradasC, DCalcula C·D
OR2_bOR 2 entradasSalidas de AND2b_1 y AND2b_2Suma (C′·D′ + C·D)
AND3_bAND 2 entradasA′, OR2_bProducto A′·(C′D′ + C·D)
AND4_bAND 3 entradasA, C′, DProducto A·C′·D
OR3_bOR 3 entradasAND1_b, AND3_b, AND4_bSuma de términos
Función c:
Ecuación:
c=B′(C′+D)+C′ D+A′ B+A B′\Large c = B′(C′ + D) + C′\,D + A′\,B + A\,B′
Componentes requeridos:

Table

ComponenteTipo de compuertaEntradasDescripción
OR1_cOR 2 entradasC′, DCalcula (C′ + D)
AND1_cAND 2 entradasB′, OR1_cProducto B′·(C′+D)
AND2_cAND 2 entradasC′, DProducto C′·D
AND3_cAND 2 entradasA′, BProducto A′·B
AND4_cAND 2 entradasA, B′Producto A·B′
OR2_cOR 4 entradasSalidas de AND1_c, AND2_c, AND3_c, AND4_cSuma de términos
Función d:
Ecuación:
d=B′ D′+A′ C D′+B C′ D+A B D′\Large d = B′\,D′ + A′\,C\,D′ + B\,C′\,D + A\,B\,D′
Componentes requeridos:

Table

ComponenteTipo de compuertaEntradasDescripción
AND1_dAND 2 entradasB′, D′Producto B′·D′
AND2_dAND 3 entradasA′, C, D′Producto A′·C·D′
AND3_dAND 3 entradasB, C′, DProducto B·C′·D
AND4_dAND 3 entradasA, B, D′Producto A·B·D′
OR1_dOR 4 entradasSalidas de AND1_d, AND2_d, AND3_d, AND4_dSuma de términos
Función e:
Ecuación:
e=D′(B′+C)+A(C+B)\Large e = D′(B′ + C) + A(C + B)
Componentes requeridos:

Table

ComponenteTipo de compuertaEntradasDescripción
OR1_eOR 2 entradasB′, CCalcula (B′ + C)
AND1_eAND 2 entradasD′, OR1_eProducto D′·(B′+C)
OR2_eOR 2 entradasC, BCalcula (C+B)
AND2_eAND 2 entradasA, OR2_eProducto A·(C+B)
OR3_eOR 2 entradasAND1_e, AND2_eSuma de términos
Función f:
Ecuación:
f=A+C′(D′+B)+B D′\Large f = A + C′(D′ + B) + B\,D′
Componentes requeridos:

Table

ComponenteTipo de compuertaEntradasDescripción
OR1_fOR 2 entradasD′, BCalcula (D′+B)
AND1_fAND 2 entradasC′, OR1_fProducto C′·(D′+B)
AND2_fAND 2 entradasB, D′Producto B·D′
OR2_fOR 3 entradasA, AND1_f, AND2_fSuma de términos
Función g:
Ecuación:
g=B′(C+A)+C(D′+A)+A′ B C′\Large g = B′(C + A) + C(D′ + A) + A′\,B\,C′
Componentes requeridos:

Table

ComponenteTipo de compuertaEntradasDescripción
OR1_gOR 2 entradasC, ACalcula (C+A)
AND1_gAND 2 entradasB′, OR1_gProducto B′·(C+A)
OR2_gOR 2 entradasD′, ACalcula (D′+A)
AND2_gAND 2 entradasC, OR2_gProducto C·(D′+A)
AND3_gAND 3 entradasA′, B, C′Producto A′·B·C′
OR3_gOR 3 entradasSalidas de AND1_g, AND2_g, AND3_gSuma de términos
Pasos Siguientes en Flux:
  1. Agregar Componentes:
    Usa la herramienta de biblioteca (por ejemplo, @library) para buscar y agregar cada una de las compuertas descritas (NOT, AND y OR), y agrupa las señales comunes.
    • Agrega 4 inversores para obtener [A′], [B′], [C′] y [D′].
    • Agrega las compuertas OR y AND con la cantidad de entradas necesaria (ejemplo: “AND 3 entradas”, “OR 4 entradas”, etc).
  2. Realizar Conexiones (Nets):
    Una vez agregados los componentes, conecta las salidas de las compuertas según los términos indicados en cada función. Junta cada grupo de término mediante una compuerta OR final para generar la función de salida correspondiente (a, b, c, d, e, f y g).
Con esta lista ya tienes el esquema lógico básico con compuertas discretas para implementar cada ecuación. Si deseas agregar estos componentes a tu proyecto en Flux, necesito confirmación para proceder a añadir los componentes y luego las conexiones respectivas en dos pasos secuenciales.
¿Quieres que procedamos primero añadiendo los componentes?
Add logical gates for each function.
Make schematic connections for each function.
List passive components needed for the NOT gates.
R1
Resistance
500 Ω
P1

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