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• Daniel Orbe

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PRÁCTICA No. 6 TRABAJO PREPARATORIO TEMA: OPERACIONES ARITMÉTICAS BINARIAS OBJETIVOS: Familiarizar al estudiante con la utilización y funcionamiento de circuitos lógicos combinacionales que realizan operaciones aritméticas binarias. CUESTIONARIO a. Consultar las características, tabla de función y distribución de pines de los circuitos integrados: 7480, 7482, 7483, 74183, 74283 7480 Este sumador completo de bit simple, alta velocidad con compuertas de entrada complementarias y salidas suma y suma complementaria y con salida de carry invertida, está diseñada para aplicaciones de: media y alta velocidad, bit múltiple y paralelo-aditivo/carry serie. Este circuito utiliza lógica de diodo transistor (DTL) para las compuertas de entrada, y lógica TTL de alta velocidad para las saludas de suma y carry. 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 Condiciones de operación recomendadas: SN7480 Min Nom Máx 4.75 5

Vcc Σ óΣ ’ Cn’+1 A* ó B* Σ óΣ ’ Corriente máxima de salida en Cn’+1 bajo A* ó B* Temperatura de operación en aire libre

V

5.25 -400 -200 -120 16 8 4.8

Corriente máxima de salida en alto

0

Unidades

μA

mA 70

ºC

7482 Este sumador completo realiza la suma de dos números binarios de dos bits cada uno. Las salidas de suma (Σ ) están provistas por cada bit, y el carry resultante (C2) es obtenido del segundo bit. Está diseñado para aplicaciones de: media y alta velocidad, bit múltiple y paralelo-aditivo/carry-serie.

7483 Estos mejorados sumadores completos realizan la suma de dos números binarios de 4 bits. Las salidas de suma (Σ ) 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 ‘LS83A = 7 V

Rango de temperatura de operación en aire libre: 0º a 70ºC Rango de temperatura para almacenamiento: -65ºC a 150ºC

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.

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.

b. Consultar las características, tabla de función y distribución de pines de los circuitos integrados: 74181, 74381 y 74382 74181 Es una unidad lógica aritmética o ALU generadora de funciones que tiene una complejidad de 75 compuertas equivalentes en un chip monolítico. Este circuito realiza 16 operaciones aritméticas binarias con dos palabras de 4 bits, como se ve en las tablas 1 y 2. Estas operaciones son seleccionadas mediante las cuatro líneas de selección (S1, S2, S3 y S4) e incluye suma, resta, decremento y transferencia exacta.

74381 Este circuito es una ALU/generador de funciones pero con tecnología Schottky TTL. El circuito efectúa ocho operaciones aritmético/lógicas con dos palabras de 4 bits, como se muestra en la tabla de funcionamiento. Estas operaciones son seleccionadas con las tres líneas de selección de función (S0, S1 y S2).

c. Construya un sumador de cuatro bits utilizando un semisumador y tres sumadores completos en base a compuertas. Tabla de verdad:

Semisumador 1era etapa

Sumador 2da etapa

1era ETAPA B A 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1

S C 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1

2da ETAPA C B A 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

S C 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1

Sumador 3era etapa

Sumador 4ta etapa

3era ETAPA C B A 1 2 2 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

S C 2 2 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1

4ta ETAPA C B A 2 3 3 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

S C 3 3 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1

Circuito diseñado: S0 1 3

?

2 7486

C0

0

1 3 2 7408

0

A 1 3

S1

2 1

3

7486

0

?

2

B 1

C1

7486 3

1

C

2

3

1

2 3

7408

0

2

D

7432 7408

1 3 2

0

S2

7486 1

3

F

?

2

1

0

3

C2

7486

2

1

E 7408

3

1

2 3

2

G

0

7432 7408

1 3 2

S3 7486

0

1 3

?

2

H 1

C3

7486 3

1

2

3

I 7408

2

?

1 3

7432

2 7408

d. Diseñe un circuito sumador paralelo de acarreo anticipado de un solo bit utilizando compuertas lógicas (A-O-N).

e. Usando semisumadores binarios de 4 bits y los módulos que se consideren necesarios, diseñe un sumador de dígitos decimales en código BCD. Este sumador aceptara como entrada 9 bits que representaran 2 dígitos de BCD más un acarreo de la etapa anterior. Generara como salida 5 bits que corresponden a un digito BCD mas un acarreo a la etapa siguiente. Use el circuito integrado 7483 consultando en el numeral 1.

f. Diseñar un circuito sumador restador de 2 números de 4 bits en complemento a 1. Utilice el circuito integrado 7481.

BIBLIOGRAFÍA • • •

Sistemas Digitales. Ing. Carlos Novillo. Págs. 2-30 http://www.sitea.net/cursos/demos/cursos/0003/1.htm http://html.rincondelvago.com/circuitos-digitales_algebra-de-boole.html