Practica 1: Mediciones con vernier y micrometro

Universidad Politcnica de Chiapas

Nombre de la materia: Electrnica Digital

Nombre del profesor: Dra. Perla Yazmn Sevilla Camacho.

Nombre de los alumnos:Oscar Ortiz PrezLuis Arturo Gmez ToledoMoiss Fermn Sols VzquezJorge Luis Santos

Cuatrimestre: 3 Grupo: C

Unidad de aprendizaje: Circuitos combinacionales

Nombre de la prctica 8: Sistema Sumador y comparador de 4 bits

Fecha: 25 Junio 2013

Observaciones:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

NDICE

INTRODUCCION 3JUSTIFICACION 3MARCO TEORICO 4SUMADORES EN PARALELO4COMPARADORES DE MAGNITUD5DESARROLLO7RESULTADOS9CONCLUSION10BIBLIOGRAFIA10

INTRODUCCIONEn esta prctica implementaremos dos circuitos integrados, uno correspondiente a un sumador completo, 4 bits, y el otro ser un comparador binario, igual de magnitud de 4 bits. Veremos la funcionalidad de cada integrado lo que realiza cada, como trabaja y las conexiones necesarias para poder implementarlo, y corroborar el funcionamiento de cada uno de estos.

Objetivo (s): 1.- Comprobar el funcionamiento de un sumador paralelo de 4 bits2.- Comprobar el funcionamiento de un comparador de magnitud de 4 bits.3.- Implementar un circuito que realice la sumatoria de 2 cantidades binarias de 4 bits y el resultado obtenido ser comparado con una cantidad de referencia de 4 bits.

JUSTIFICACINEsta prctica nos ayudara a nosotros a comprender ms cmo funcionan este tipo de circuitos, la lgica que utilizan. La realizamos para ver el funcionamiento de cada uno de estos y cmo se pueden implementar dos circuitos integrados en uno solo para sumar y comparar dos nmeros binarios de 4 bits.

MARCO TERICOUn Sumador Binario en ParaleloLos computadores y calculadoras implementan la operacin de suma sobre dos nmeros binarios al mismo tiempo, donde cada nmero binario puede tener varios dgitos binarios. En la tabla se muestra la suma de dos nmeros binarios de cinco bits. Uno de los operandos es almacenado en el acumulador; esto es, el acumulador contiene cinco Flip-Flops, almacenando, en cada uno, los dgitos 10101. De la misma forma el otro de los operandos, el que ser sumado al primero, es almacenado en el registro B (en este caso, 00111).El proceso de suma comienza por la suma de los bits menos significativos de ambos operandos. As, 1+1 = 10, que significa que la suma para esa posicin es 0 y el acarreo es 1.

1 Operando, almacenado en el acumulador10101

2 Operando, almacenado en el Registro B00111

Suma11100

Acarreo (para ser agregado a la siguiente posicin)00111

Tabla 1. Proceso de suma binaria

Este acarreo (o bit decarry) ser sumado a la siguiente posicin, junto a los bits correspondientes de los operandos. As, en la segunda posicin 1+0+1 = 10, que corresponde nuevamente a la suma 0 y el carry 1. Este carry ser sumado a la siguiente posicin junto a los correspondientes bits de los operandos y as sucesivamente hasta las ltimas posiciones.A cada paso en el proceso de suma se realiza la adicin de tres bits; los dos de los operandos y el de carry que viene de la posicin previa. El resultado de la suma de estos 3 bits produce 2 bits: un bit desumay otro decarryque deber ser sumado a la siguiente posicin. Este mismo proceso es usado para cada posicin. Ahora, si se quiere disear un circuito lgico que permita implementar este proceso, entonces simplemente se deber usar el mismo circuito para cada una de las posiciones.

En este diagrama las variables Ai representan los bits del operando almacenados en el acumulador (que tambin puede ser llamado el registro A). Las variables Bi representan los bits del segundo operando almacenados en el registro B. Las variables Ci representan los bits de carry entre las correspondientes posiciones. Las variables Si son los bits de la suma para cada posicin.Los circuitos Full-Adder usados en cada posicin tienen tres entradas: un bit A, un bit B y un bit C; y producen dos salidas: un bit de suma (S) y un bit de carry (C). Por ejemplo, el Full-Adder No. 0 tiene como entradas A0, B0 y C0, y produce las salidas S0 y C1. Lo anterior se repite para todos los bits de los operandos. Actualmente los computadores usan palabras de 32 y 64 bits, al contrario del de la figura que slo es un sumador de 5 bits.

Ilustracin 1. Proceso de suma en paralelo

Se llama sumador paralelo (parallel adder) por que todos los bits de los operandos se usan simultneamente en todos los circuitos. Esto significa que la suma en cada posicin ocurre al mismo tiempo. Que es distinto de las sumas que se hacen en papel. Ya que se toma cada posicin una a la vez, comenzando desde las posiciones menos significativas.

ComparadoresUn circuito digital comparador realiza la comparacin de dos palabras A y B de N bits tomadas como un nmero entero sin signo e indica si son iguales o si una es mayor que otra en tres salidas A = B, A > B y A < B. Solo una de estas salidas estar a 1 y las dems estarn a 0 dependiendo de los valores de las entradas.

En un comparador de 4 bits el procedimiento es el siguiente:- A=B Deben ser iguales cada uno de sus bits.-A>B Recorremos todos los bits de A y B desde el ms significativo hasta que A sea 1 y B sea 0.- A