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• Jonathan Chafloque Tasayco

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA) FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA

CURSO: LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALES

LABORATORIO Nº 4 DISEÑO DE CIRCUITOS ARITMÉTICOS INFORMES: Preparar el informe en WORD, adjuntar los archivos: *.sch. *.sym *. vhd *.scf de los diseños, comprimir en un directorio con sus apellidos y enviar simultáneamente por e-mail, con su informe, a los correos ([email protected], [email protected]). Poner en el ASUNTO: Circuitos Digitales.……………….. Para cada diseño en el programa DSCH: - mostrar el esquemático (de puertas lógicas) de todos los bloques constitutivos - la tabla de verdad y su función booleana (salida en función de las entradas) - verificar su funcionamiento, con los comentarios explicativos necesarios para cada pregunta - incluir la vista de pantalla de los circuitos y su simulación - incluir: display de 7 segmentos, teclado, leds, clock para visualizar las entradas y salidas Para cada diseño en VHDL: - Plantear el diseño desde su especificación de entradas y salidas (ENTITY) y programar en VHDL - usando el Programa (MAX+PLUS II) de simulador VHDL, se pide escribir el código VHDL compilar y simular para verificar su funcionamiento del diseño. - explicar el código VHDL incluyendo comentarios en las líneas. - incluir la vista de pantalla de su simulación temporal adecuada para validar el código VHDL. DISEÑOS OBLIGATORIOS De las siguientes preguntas, resolver CINCO como mínimo y hacer su correspondiente simulación en el DSCH. Revisar los ejemplos parecidos del DSCH. (Puntaje: 10 puntos). De las siguientes preguntas, diseñar en VHDL como mínimo TRES y hacer su correspondiente código y simulación en VHDL. Pueden ser las mismas preguntas del DSCH o distintas. (Puntaje: 08 puntos). A)

Para el circuito que se muestra: a) Explicar el funcionamiento del sumador/restador de 4 bits en complemento a DOS, establezca el rango de los números. b) Simular para los casos que los números A (A4 A3 A2 A1) y B (B4 B3 B2 B1) sean positivos y negativos en complemento a DOS, considere los 4 casos.

B) Diseñar un sumador/restador en complemento a DOS, en base al 74LS283 (Full Adder de 4 bits) más puertas simples. Explicar el funcionamiento de tipo de acarreo y su retraso típico. Simular para los 04 casos que los números A (A4 A3 A2 A1) y B (B4 B3 B2 B1) sean positivos y negativos en complemento a DOS. Se pide: Resumen de la Hoja de Datos Técnicos del CI 74LS283. Buscar en internet el “data sheet”. Simular el equivalente lógico del CI y definirlo como símbolo. Incluir el pin de Vcc y GND con la misma distribución de pines del “data sheet”. - Mostrar el conexionado y simular el diseño usando el símbolo del CI 74LS283. El conexionado debe ser tal como se haría en un protoboard real. -

C) Diseñar un circuito que convierta un número binario natural (0-19) en el correspondiente número en código BCD natural (2 dígitos: unidades y decenas). Usar un bloque Full Adder de 4 bits como base del diseño y puertas simples de ser necesario. D) Diseñar una década sumadora expandible para números en BCD natural. Usar 02 F.A. de 4 bits y puertas simples. E) Diseñar un COMPARADOR para dos números de 4 bits en binario natural A = A3 A2 A1 A0 y B = B3 B2 B1 B0 .Usar UN solo bloque sumador completo (FA) de 4 bits y puertas simples. F) Diseñar un COMPARADOR para dos números de 4 bits en formato COMPLEMENTO A UNO: A = A3 A2 A1 A0 y B = B3 B2 B1 B0 .Usar sumador completo (FA) de 4 bits y puertas simples. G) Convertir de BCD (2 -4 -2 -1) conocido como AIKEN a BCD natural. Usar un F.A. de 4 bits. H) En la figura se tienen números AB (desde 0 hasta 99) en código BCD, y donde A = A3 A2 A1 A0 representa las decenas y B = B3 B2 B1 B0 representa las unidades. Diseñar el circuito que convierta el número AB en su equivalente número en binario natural N= N6 N5 N4 N3 N2 N1 N0. Emplear SOLO sumadores para dicho diseño.

A B

?

N

IMPORTANTE: DURACIÓN: 03 SEMANAS. Los informes son INDIVIDUALES, escoger las preguntas de forma variada, esta prohibido copiar. Los informes deben ser ordenados y claros, incluir una CARÁTULA con los datos del alumno. Los informes deben enviarse ANTICIPADAMENTE (el día anterior) para proceder a su revisión. Las revisiones se realizan al inicio de clases y es OBLIGATORIA la presencia del alumno. El alumno SUSTENTA en el computador las preguntas que ha implementado. Mostrar en detalle el procedimiento de diseño y simulación. No se revisa en caso contrario.