Sumadores-Restadores LAB 3

INFORME DE LABORATORIO SUMADORES Y RESTADORES

Presentado por: DIANA MARCELA RICO 162205158 CARLOS TORRES BARRIOS 162205190 JINETH RUBIO ROJAS 162205165 JEIFFER OSPINA CASTILLO 162205152

Grupo: 305

Presentado a: Ilber Adonayt Ruge Ruge

UNIVERSIDAD DE CUNDINAMARCA

PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRONICA SEDE FUSAGASUGA 2006

OBJETIVOS



Diseñar e implementar un circuito sumador y restador de 4 bits con visualización 7 segmentos.



Utilizar tablas de verdad, mapas de Karnaught y las demás técnicas de simplificación de expresiones Booleanas, para realizar diferentes controles y combinacionales para el circuito sumador-restador



Demostrar los conocimientos adquiridos en el curso por medio del desarrollo correcto de la experiencia.

LISTA DE MATERIALES

                

Sumadores completos 74ls83 (2) Xor 74ls86 (3) And 74ls08 (3) Not 74ls04 (1) Or 74ls32 (1) Comparador de magnitud 4 bits 74ls85 (1) 2 Dip swich 2 display 7 segmentos ánodo común Led’s Resistencias Cables pinzas Protoboard (3) Punta lógica Fuente conmutada Caimanes Multimetro

PROCEDIMIENTO Para llevar a cabo el laboratorio de sumador-restador se realizo una previa investigación de los diferentes elementos a utilizar. Se prosiguió con realizar las tablas de verdad, mapas de Karnaught para los diferentes controles teniendo en cuenta las siguientes consideraciones: 

La resta se debe realizar por medio del procedimiento de complemento a 2. Por lo que es necesario implementar un circuito negador controlado. Que haga el papel de complementador a 1. luego se complementa a dos ingresando 1 en el carry de entrada.  Cuando se realiza la resta es posible que se tengan resultados negativos. En este caso se debe proceder a complementar a 2 el resultado. Aquí se emplea nuevamente el negador controlado más el acarreo de entrada del segundo sumador (Cin2).  se requiere para la parte de ajuste binario a BCD de un circuito controlador de paso de dato.  se necesita también de un circuito comparador de magnitud; se pretende identificar la condición en la que el resultado sea mayor que 9, ya que cuando esto ocurra o cuando el acarreo de salida (Cout1) del sumador principal en la operación de suma sea igual a 1, se debe realizar el ajuste de binario a BCD.  Debido a que es posible que al realizar una operación suma ó resta el resultado sea mayor que 10, se debe diseñar un circuito combinacional que maneje el segundo display para visualizar los números 0 ò 1 según el caso. Luego se realizo la simulación en el computador y finalmente se implemento y probo el circuito. Para la realización de la experiencia se utilizaran display de ánodo común, por lo que se tendrá que utilizar el decodificador 74ls47.

TABLA DE DATOS

op 0 0 1 1

b 0 1 0 1

f 0 1 1 0

op’*b+op*b’=f op Xor b = f

Tabla # 1. Negador controlado 1, op es la operación 0 si es suma, 1 si es resta; b son las salidas del dip swich que representa el sustraendo.

op 0 0 1 1

co 0 1 0 1

f 0 0 1 0

op*co’

Tabla # 2. Negador controlado 2. Con esta tabla se determina un combinacional con el cual se realizara un xor (igual al negador controlado1) con el resultado de la suma 1, y el complemento a dos de la respuesta negativa se realizara ingresando 1 en el carry de entrada de el sumador2.

Cin=Ci 0 0 0 0 1 1 1 1

Cout=Co 0 0 1 1 0 0 1 1

a>9=X 0 1 0 1 0 1 0 1

f 0 1 1 * 0 0 0 0

(ci’*co’*x ) + (ci’*co*x’) ci’ (co xor x)

Tabla # 3. Control de paso de dato. Con esta tabla se determina el control de paso de un dato determinado, para el ajuste a binario. El 1 significa el libertad de paso del dato y el cero la restricción del mismo. El complemento del control de paso de dato se encuentra en la tabla 3.1

f 0 0 1 1

ab 0 1 0 1

pc 0 0 0 1

F*ap=pc

Tabla 3.1. En esta tabla se complementa el control de paso de dato donde f es la respuesta que nos arroja la tabla 3, y ab es el numero q debe sumarse para el ajuste binario.

op 0 0 0 0 1 1 1 1

Co1 0 0 1 1 0 0 1 1

Co2 0 1 0 1 0 1 0 1

f 0 1 1 * 0 * 0 *

Co2 0 1 Op Co1 0 0 0 1 0 1 1 * 1 1 0 * 1 0 0 * Mapa de Karnaught (Co1+Co2)*(Op’+Co2) Co1*Op’+Co1*Co2+Co2*Op’+Co2 Co1*Op’+Co2*(co1+op’+1) Co1*Op’+C02 Tabla # 4. Combinacional display # 1.esta tabla presenta el conbinacional para el display 1 donde si la respuesta de la suma o resta es mayor de diez en el display se debe visualizar un uno en el caso contrario visualiza un o. un numero es mayor a diez si op(operación 0 suma, 1 resta) es 0 y co1 (carry de salida sumador 1) es 1 o co2 (carry de salida sumador 2) es 1. F 0 1

a 0 1

b 0 0

c 0 0

d 0 1

e 0 1

f 0 1

g 1 1

Tabla # 5. Combinacional display # 1. Como se puede observar en esta tabla los segmentos b y c están en siempre en ceros (0) por tanto los conectamos a tierra. El segmento g lo dejamos al aire y los segmentos a,d,e,f los conectamos al conbinacional encontrado en la tabla 4. op 0 0 1 1

Co1 0 1 0 1

F 0 0 1 0

F=op*co’ Tabla #6. led, esta tabla maneja el encendido del led, el cual prendera solo en el caso que la operación realizada sea negativa (op 1 y co1 0).

CIRCUITO SUMADOR RESTADOR

KPD6 U18D

KPD5

6 U19C

4321

V1 5V

8

U14A U13A

4321

U8D

D1 LED1

U1B GND@

U19A

GND@

4

U16C

U19B

GND@ U7F

U@

GND@

U@

s4 s3 s2 s1

V2 +V 5V

U12 74F83

U11 74F83

A4 A3 A2 A1 B4 B3 B2 B1

U15B

U18C

A4 A3 A2 A1 B4 B3 B2 B1

KPD7 9 4321

s4 s3 s2 s1

Cin Cout

Cin Cout

U@

U9 74LS47

A3 A2 A1 A0

g f e d c b a

test RBI RBO

U10 74F85 74F85

A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0

IAB AB

DISP2

DISP3 abcdefg.

4321

U@

V+

V+

KPD8

abcdefg.

CONCLUSIONES

 Al realizar el laboratorio de sumadores-restadores llegamos a la conclusión que existen infinitas formas de realizar un circuito, pero es necesario efectuar una buena planeación para lograr encontrar la forma más fácil, práctica y efectiva de lograr lo requerido.  El orden que se lleve para implementar el circuito es de vital importancia por que permite encontrar fácilmente las fallas cometidas y hacerles las correcciones pertinentes.