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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL CARRERA DE PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL / SEPTIEMBRE 2020 Cdla. Universitaria (Predios Huachi) / Casilla 334 / Telefax: 03-2851894 – 2411537, Correo Electrónico: [email protected] AMBATO-ECUADOR

FORMATO DE PRÁCTICA I.

PORTADA

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial “Práctica N° 03” Tema: Sumador Restador Carrera: Ingeniería Telecomunicaciones. Unidad de Organización Curricular: Profesional Línea de Investigación: Nanotecnología Ciclo Académico y Paralelo: Cuarto A Alumno: Quinapanta Villares Juan Elias Módulo y Docente: II.

Sistemas Digitales Ing. Carlos Gordon

INFORME DE LA PRACTICA N°00 1. 2.

PP YY

2.1 Tema Sumador Restador 2.2 Objetivos   

Diseña un circuito que permita ser útil para la detección de erros en compuertas electrónicas. Diseñar la placa circuital, partiendo de las simulaciones y tener en cuenta el armazón que vamos a utilizar. Distinguir los niveles lógicos permitidos para las entradas y salidas de circuitos digitales de ambas familias.

2.3 Resumen El presente trabajo, tiene como propósito diseñar un circuito que sume y reste u bits mediante la utilización de un circuito integrado en este caso 74283 2.4 Palabras clave: Placa de circuito impreso Proteus Diseño. Sumador restador

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2.5 Introducción El sumador binario es la célula fundamental de todos los circuitos aritméticos, ya que mediante sumas (y complementos) es posible realizar restas, multiplicaciones y divisiones, en otras palabras, las cuatro operaciones aritméticas fundamentales se pueden realizar usando sumas. Medio sumador y sumador completo Un medio sumador es un sumador capaz de sumar dos datos de un sólo bit y producir un bit de acarreo de salida. La manera como realiza la suma y produce el acarreo el medio sumador se desglosa en la siguiente tabla de verdad 2.6 Materiales y Metodología Materiales Circuito integrado 74283 Circuito integrado 74136 12 resistencias 220 ohm 4 led Herramientas Software Sumadores Los circuitos digitales sumadores realizan la suma aritmética de dos números enteros positivos, normalmente descritos en notación posicional binaria, aunque pueden desarrollarse sumadores para otros formatos de descripción numérica. Los sumadores son un elemento crítico en el desarrollo de circuitos aritméticos por lo que se han desarrollado numerosas estructuras que buscan la mejora de las prestaciones del circuito, balanceando entre su tamaño y su velocidad. Para operandos A y B de un bit ya se han desarrollado en otros temas el sumador completo (“fulladder”) con acarreo de entrada (Ci) y el semi-sumador (“half-adder) sin acarreo de entrada. Los bits de salida serán la salida de suma S y el acarreo de salida (Co). [ CITATION 18Ju \l 12298 ]

Ilustración 1 Tabla de verdad Con acarreo

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Para sumadores de N bits un método natural de realizar la suma es situar sumadores completos en modo “ripple” o en serie, de forma que desde el bit menos significativo hacia el más significativo el acarreo de entrada del bit j esté conectado al acarreo de salida del bit j-1. El primer bit se puede construir con un semisumador mientras que los demás bits requieren un sumador completo, en este caso se tiene un semisumador de N bits. Si en el primer bit se utiliza un sumador completo, el circuito dispone además de acarreo de entrada Ci y se tiene un sumador completo de N bits. Tener acarreo de entrada permite un mejor funcionalidad del circuito, como por ejemplo poner en serie dos (o más) sumadores de N bits para formar un sumador de 2N bits. En cualquier caso se tienen N+1 bits de salida: N de suma S y un acarreo de salida Co. El tiempo de propagación de este sumador es proporcional al número N de sumadores en serie. [ CITATION 18Ju1 \l 12298 ]

Ilustración 2 Sumadores de N bits

Circuito integrado 74283 Descripción Circuito Integrado TTL 74LS283. Sumadores binarios de 4-Bit. La suma (R) salidas se proporcionan para cada bit y el acarreo resultante (C4) se obtiene a partir el cuarto bit. Estas víboras característica mirada llena interna por delante en los cuatro bits. Esto proporciona al diseñador del sistema con el cumplimiento parcial de búsqueda hacia delante en la economía y el recuento de paquete reducido de una implementación de onda de transportar.[ CITATION 18Ju2 \l 12298 ] Especificaciones    

Tipo de la lógica: Sumador binario completo con acarreo rápido Rango tensión de alimentación: 4.75 V a 5.25 V Rango temperatura de funcionamiento: 0 ° C a +70 ° C Full-llevar anticipado a través de los cuatro bits

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     

Tiempos de añadir Dos palabras de 8 bits 25 ns Dos palabras de 16 bits 45 ns Disipación de potencia típica de cada 4 bits sumador de 95 mW Encapsulado DIP 16 pines

Diseño y Construcción Realizamos el diseño con el software Proteus

Ilustración 3 Simulación en Proteus

Realizamos también la simulación en el Protoboard Virtual

Una vez verificado su funcionamiento en el Protoboard realizamos el esquema circuital que será impreso en papel transfer, de esa forma poder llevar nuestro circuito a una placa electrónica.

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Para eso utilizamos el mismo software Diseño PCB (Ares)

Ilustración 4 Diseño en ARES

Ilustración 5 Visualización de la placa en 3D

2.7 Conclusiones  

El circuito es totalmente funcional, sus pruebas se han realizado correctamente en el software proteus. El correcto funcionamiento se pudo comprobar y cumplió con los parámetros requeridos

2.8 Recomendaciones

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   2.9

Tener en cuenta el orden de las entradas, poder identificar entre minoritario y mayoritarios. En el diseño de la placa para el caso del swtich se usó para la pcb de un led. Para la implementación se recomienda utilizar brocas de diferentes medidas de acuerdo a cada elemento ya que una patilla de una resistencia es diferente a una de una bornera. Referencias bibliográficas

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[En línea]. Available: http://personales.unican.es/manzanom/Planantiguo/EDigitalI/Tema_V.pdf. [Último acceso: 15 Junio 2018].

[2]

[En línea]. Available: http://digitales.itam.mx/sites/default/files/u452/practica_05_combinacionales_2.pdf. [Último acceso: 15 Junio 2018].

[3]

[En línea]. Available: https://www.carrod.mx/products/ci-ttl-sumador-de-4-bits-74ls283. [Último acceso: 15 Junio 2018].