Calculador Operaciones Básicas

Carrera de Electrónica y Automatización Industrial ASIGNATURA III CICLO

Calculadora (Operaciones Básicas) Proyecto presentado por: Rudas Caja, Segundo Victor – 104409 Vargas Castillo, Samantha Vanessa - 104298

Profesor: Armando Sarco Montiel

Ciclo: 2013-I

Proyecto

Índice de Contenido

Introducción Capítulo 1 Objetivos Fundamentación teórica Capítulo 2 Requerimientos del proyecto Materiales Observaciones Conclusiones Recomendaciones Bibliografía

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Proyecto

Introducción La calculadora es un dispositivo que permite realizar cálculos aritméticos; con el avance de las tecnologías han evolucionado, ahora hay calculadoras que pueden realizar graficas trigonométricas y geométricas, que son de gran ayuda para los profesionales que las requieran. El presente proyecto trata a acerca diseñar una calculadora la realiza las operaciones básicas (suma, resta, multiplicación y división), implementada con compuertas lógicas, sumadores, comparadores…

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1 Capítulo 1 2 Fundamentación Teórica Este capítulo contiene la especificación de los objetivos del proyecto Calculadora

Calculadora Operaciones Básicas

Objetivos  Diseñar un calculadora que realice las operaciones básicas (suma, resta, multiplicación y división)  Aplicar todos los conocimientos adquiridos en clases.  Usar un programa de simulación, tal es el caso en este proyecto que se realizara en Proteus.  Diseñar decodificadores de 4BITS y uno de 5BITS

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Capítulo 1 Fundamentación Teórica 2.1

Introducción Antes de realizar el proyecto debemos conocer el álgebra de Boole, para que a partir de ahora se pueda entender los circuitos que se presentaran más adelante. Pero antes de continua conoceremos un breve concepto de lo que es un sumador, restador, multiplicador y divisor. a) Sumador i. Semisumador: Un semi-sumador admite dos dígitos binarios en sus entradas y genera dos dígitos binarios en sus salidas: un bit de suma y un bit de acarreo.

ii.

Sumador Completo: Un sumador acepta dos bits de entrada y un acarreo de entrada, y genera una salida de suma y un acarreo de salida.

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Calculadora Operaciones Básicas

b) Restador: Un restador completo es un circuito combinacional que lleva a cabo una sustracción entre dos bits, tomando en cuenta en un 1 se ha tomado por una etapa significativa más baja. Este circuito tiene tres entrada y dos salidas. Las tres entradas A, B , CIN, denotan al minuendo, sustraendo y a la toma previa, respectivamente. Las dos salidas, S y COUT, representan la diferencia y la salida tomada, respectivamente.

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Tabla de verdad c) Multiplicador: La multiplicación es un método por el cual un número se suma tantas veces a sí mismo, como lo especifica el multiplicador.

d) Divisor: La división consiste en determinar cuántas veces puede sustraerse un número de otro.

0 1 1 1 0 0

0 0 1 0

1 0 1 1 1

1 1 1 1 0

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3 Capítulo 2. Requerimientos del Proyecto1 El objetivo de éste capítulo es presentar el software que usaremos para diseñar el circuito, así como las dificultades que se presentaron en el camino

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El Sumador- Restador está divido en 3 circuitos: a) Decodificador 4 BITS 0 a 15

Nº 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

A4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

A3 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

A2 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

A1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

B4 B3 B2 B1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 Tabla de verdad

C4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1

S4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0

S3 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1

S2 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0

S1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

En este circuito la entra es de 4 bits que irán hacia un sumador (7483) a las entradas (A1, A2, A3 y A4), las compuertas AND y OR que se muestran a la entrada de (B1, B2, B3 y B4) se ha configurado de tal manera que la salida en la compuerta OR sea 1 cuando se muestre el número 10 (Binario “1010”) en la entrada para luego este 1 activara el 6 que está configurado en la entrada B, por ejemplo para el 10 la salida luego de sumarle los 6 de la entrada B, saldría 16(en binario “10000”), el 1 se va C4 a la entrada del segundo decodificador, al pin A los 3 pines restantes se manda a “0”, el resto (S4, S3, S2 y S1), es decir el (0000) se va al primer decodificador y en el display se visualizara el 0,y así sucesivamente para cada número hasta el 15,obteniendo así un decodificador de 4 BITS.

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Calculadora Operaciones Básicas b) Interface Sumador y Restador

En este circuito se implementó el sumador restador el cual para sumar se pone en “0” y para sumar “1”, la entradas son A y B de 4 Bits ambos, la suma máxima es 30, puesto que el máximo número de entrada de A o B es 15(1111), en el lado izquierdo se encuentra los decodificadores para ambas entradas A y B, en la parte inferior se encuentra 2 pulsadores uno que es el RESET (2) el cual se va al pin 1(CLEAR) del 74LS194 (registrador de desplazamiento universal) y el otro que es el START(1) el cual se va al pin 11(CLK).

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Calculadora Operaciones Básicas c) Decodificador de 5BITS 0 a 30

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Calculadora Operaciones Básicas 3.1

Materiales

PC con el programa Proteus (para el diseño y simulación)

Decodificador 4 BITS 0 a 15

Item 1 2 3 4 5 6

Descripcion Resitencia 330R- 1/4W 74LS47 74LS83 7408 switch 4 pines Display 7 SEG anodos comun

Cantidad 2 4 2 2 4 2

Sumador y Restador Item 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Descripcion Resitencia 470R- 1/4W Resitencia 330R- 1/4W Pulsadores tipo redondo- 2 pines 78LS83 74LS86 74LS32 74LS08 74LS194 Cinta de LEDS lineales Display 7 SEG anodos comun

Cantidad 2 10 2 3 2 1 1 2 1 2

Decodificador de 5BITS 0 a 30

Item 1 2 3 4 5

Descripcion Resitencia 330R- 1/4W 74LS85 74LS83 74LS47 Display 7 SEG anodos comun

Cantidad 2 2 2 2 2

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Calculadora Operaciones Básicas

Observaciones:  Para el circuito decodificador de 0 a 15, se tuvo que hacer un arreglo al sumador para poder visualizar los número a partir del 10.  La parte de la multiplicación y división aún no está solucionada.  Tener el datashett de cada componente y ver es su funcionamiento.  La operación de resta se hace de A - B, la resta B - A, no se puede realizar puesto que se hace que el número A tiene que ser mayor que el número, la configuración del circuito está diseñada para la resta A - B solamente.

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Calculadora Operaciones Básicas

Conclusiones  Se logró concluir con el sumador- restador, empleando compuerta lógicas, así como sumadores comparadores.  Se aplicó los conocimientos recibidos en clase, tales como los sumadores, semi sumador y sumador completo.  Se logró manejar el programa Proteus, conociendo sus herramientas básicas.  Se realizó el diseño de un decodificador de 0 a 15 de 4 bits y uno de 5BITS con comparadores.

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Recomendaciones  Leer previamente los conceptos sobre sumador y restadores en los libros, para así tener más claro el diseño del circuito y su implementación.  Leer algún libro o ver video tutoriales sobre el uso de Proteus.  Busca mas información acerca de los decodificadores de 5 BITS, ya sea en libros, internet u otra fuente .

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Calculadora Operaciones Básicas

Bibliografía 

Tocci, Ronald (2003). Sistemas Digitales. México D.F.: Pearson

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Thomas L. Floyd (2006). Fundamentos de Sistemas Digitales. México D.F.: Pearson

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