Preparatorio n6 digitales

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

LABORATORIO DE SISTEMAS DIGITALES

PREPARATORIO SISTEMAS DIGITALES Práctica #: 06 Fecha de realización:

Tema: Operaciones aritméticas binarias.

2015 / 06 / 04 / año mes día

Realizado por: Alumno(s) : Edison Saico

Grupo:

Gr7- 02

( Espacio Reservado ) Fecha de entrega: 2015 / 06 / 11 año mes día Sanción:

f. __________________________ Recibido por:

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Periodo: 2015-A

Preparatorio N°6 Tema: Operaciones aritméticas binarias.

Objetivos: 

Familiarizar al estudiante con la utilización y funcionamiento de circuitos lógicos combinacionales que realizan operaciones aritméticas binarias.

1. Consultar las características, tablas de función y distribución de pines de los circuitos integrados: 7480, 7482, 7483, 74183, 74283.

Circuito Integrado 7480: El C.I. 7480 es un sumador completo de bit simple y de alta velocidad. Está diseñada para aplicaciones de: media y alta velocidad, bit múltiple y paralelo-aditivo/carry serie.

Posee compuertas de entrada complementarias. Sus salidas expresan la suma; suma complementaria de las entradas y con salida de carry invertida.    

Suministro de voltaje, Vcc: 7 V Voltaje de entrada: 5.5 V Rango de temperatura de operación en aire libre: 0º a 70ºC Rango de temperatura para almacenamiento: -65ºC a 150ºC

Tabla de Función Cn 0 0 0 0 1 1 1 1

Entradas B A 0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1

Diagrama de Pines

Salidas C’n+1

’



1 1 1 0 1 0 0 0

1 0 0 1 0 1 1 0

0 1 1 0 1 0 0 1

Circuito Integrado 7482: Este sumador completo realiza la suma de dos números binarios de dos bits cada uno. Está diseñado para aplicaciones de: media y alta velocidad, bit múltiple y paralelo-aditivo/carryserie.

Las salidas de suma () están provistas por cada bit, y el carry resultante (C2) es obtenido del segundo bit.

Diagrama de Pines

Circuito Integrado 7483: Este circuito integrado es un sumador completo, es un circuito mejorado, realiza la suma de dos números binarios de 4 bits.

Las salidas de suma () están provistas por cada bit, y el carry resultante (C4) es obtenido del segundo bit.

Este circuito genera una repuesta en un tiempo típico de diez nanosegundos.

Diseñado para aplicaciones de mediana velocidad, el circuito utiliza tecnología TTL.    

Suministro de voltaje, Vcc: 7 V Voltaje de entrada: ’83A = 5.5 V y ‘LS83A = 7 V Rango de temperatura de operación en aire libre: 0º a 70ºC Rango de temperatura para almacenamiento: -65ºC a 150ºC Tabla de Función

Diagrama de Pines

Circuito Integrado 74183: Este doble sumador completo se caracteriza por tener una salida de carry individual desde cada bit para usar en múltiple entrada, en técnicas de almacenamiento de carry para producir las salidas verdaderas de carry y de suma con no más de dos retardos de compuerta.

Estos circuitos utilizan lógica de transistor a transistor de alta velocidad. Las series 74 y 74LS están hechas para operar en temperaturas desde los 0 a los 70ºC.

Diagrama de Pines

Circuito Integrado 74283: Los sumadores ‘283 y LS283 son eléctricamente y funcionalmente idénticos al ’83 y ‘LS83A respectivamente, solo la distribución de pines ha sido cambiada. Así mismo son integrados que suman dos números binarios de 4 bits y generan una respuesta típicamente en 10 nano segundos.

Tabla de Función

Diagrama de Pines

2. Consultar las características, tablas de función y distribución da pines da los circuitos integrados: 74181, 74381 y 74382.

Circuito Integrado 74181: Tiene una complejidad de 75 equivalentes compuertas en un solo chip monolítico, realiza 16 diferentes operaciones aritméticas binarias con dos entradas de 4bits cada uno, estas operaciones son seleccionadas mediante 4 líneas de selección que incluyen suma, resta, decremento y transferencia correcta. Los gráficos del integrado se presentan a continuación:

Tabla de Función

Diagrama de Pines

Circuito Integrado 74381 / 74382: Este A.L.U. tiene solo tres líneas de operación por lo que solo cuenta con ocho diferentes operaciones aritméticas binarias, cuenta con entradas de dos datos cada uno de 4 bits. La tabla de operaciones se muestra con el diagrama del circuito.

Tabla de Función SELECCIÓN S2 S1 S0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

Diagrama de Pines

OPERACIÓN CLEAR B MINUS A A MINUS B A PLUS B AΟB A.B AB PRESET

3. Construya un sumador de cuatro bits utilizando un semisumador y tres sumadores completos en base a compuertas (A-O-N).

Semisumador

So  Ao  Bo Co  AoBo

Bo 0 0 1 1

Ao 0 1 0 1

So 0 1 1 0

Co 0 0 0 1

Ci 0 0 0 0 1 1 1 1

Bi 0 0 1 1 0 0 1 1

Ai 0 1 0 1 0 1 0 1

Si 0 1 1 0 1 0 0 1

Sumador completo

Si  Ai  Bi  Ci Cout  CiBiAi  Ci BiAi  CiBi Ai  CiBiAi Cout  BiAi  Ci( Ai  Bi)

Cout 0 0 0 1 0 1 1 1

4. Usando sumadores binarios de cuatro bits y los módulos que se consideren necesarios, diseñe un sumador de dígitos decimales en código BCD. Este sumador aceptara como entrada nueve bits que representa dos dígitos BCD más un acarreo de la etapa anterior.

Generará como salida cinco bits que corresponden a un dígito BCD mas un acarreo a la etapa siguiente. Utilice el circuito integrado 7483 consultado en el ítem I. Para el circuito se utilizará primero un sumador aritmético binario 7483 para sumar los dígitos de entrada y obtener un resultado en binario natural a este resultado se le hará un ajuste decimal sumándole 6 en binario, con otro 7483, cuando la respuesta sobrepase el 9 en binario consiguiendo así en la salida del segundo 7483 la respuesta en BCD más el acarreo.

Y  S3 S 2  S3 S1  C0

Y  S3  S 2  S1   C0

5. DiseĂąar un circuito sumador-restador de dos nĂşmeros de cuatro bits en complemento A-1. Utilice el circuito integrado 74181.

Cuando S esta en 0L circuito es un sumador y cuando S esta en 1L el circuito es restador con sus correspondientes salidas en F0, F1, F2, F3.

6. Diseñar un circuito sumador-restador de dos números de cuatro bits en complemento A-2. Utilice el circuito integrado 74181.

Bibliografía: Apuntes de clases con el Ing. Ramiro Morejón en Sistemas Digitales.

Libro de Sistemas Digitales, Ing. Carlos Novillo M. (Pg. 133-146).