“AÑO DE DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIALESCUELA PROFESIONAL INGENIERIA

INFORMATICA

CURSO : CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS

TEMA : SUMADOR Y RESTADOR DE 4BITS BCD

PROFESOR : ING. EDUARDO AVILA ALUMNO : JULIO CÉSAR QUEZADA YACILA

RONALD CASTILLO MORE WILDER TORRES HUERTAS

PIURA – PERU2015

1. INTRODUCCIÓN

Para la realización de cálculos binarios, es imprescindible la utilización de

elementos capaces de realizar operaciones matemáticas. Las unidades

aritmético-lógicas (ALU) contienen esencialmente capacidades aritméticas de

suma y multiplicación. En esta trabajo se desea diseñar un módulo sumador-

restador de 4 bits. Generalmente se realizará las operaciones aritméticas en

código binario decimal o BCD exceso 3, por regla general los sumadores

emplean el sistema binario. En los casos en los que se esté empleando un

complemento a dos para representar números negativos el sumador se

convertirá en un sumador-substractor. Las entradas son A, B, C in que son las

entradas de bits A y B, y C in es la entrada de acarreo. Por otro parte, la salida

es S y Cout es la salida de acarreo.

El sumador completo de 4 bits es una concatenación de 4 sumadores binarios

completos de 1 bit, la concatenación se realiza a través de los terminales de

acarreo saliente (Cin) y acarreo entrante (Cout).

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2. OBJETIVOS DEL TRABAJO

2.1 OBJETIVOS GENERALDiseñar un circuito para sumar y restar dos números en BCD (4bits - del 0 al 9), cuyo resultado se visualizará en dos displays de 7 segmentos, cuyo resultado está controlado por un mux de 4:1.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Implementar un sumador completo de cuatro bits; interconectando en cascada

cuatro sumadores de un bit.

Realizar sumas utilizando Código Binario Decimal.

Identificar entradas y salidas de acarreo.

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3. MARCO TEÓRICOSUMADOR – RESTADOR COMPLETO DE 4 BITS

MATERIALES3 Protoboard

Fuente de 6V (Cargador de Celular)

Cables de conexión para protoboard (Pequeños cables de colores)

Circuitos integrados:

(4) 74LS83, (Sumador Completo)

(1) 74LS04, (Not)

(1) 74LS08 (And)

(1) 74LS32, (Or)

(2) 74LS157, (Multiplexor Quad 2 –Input)

(4) 74LS47, (Decodificador BCD a 7 Segmentos)

(1) 74LS85, (Comparador)

16 Resistencias de 220 Ω

4 Display de 7 segmentos

2 DiSwitch de 4

DESCRIPCIÓN DE LOS CIRCUITOS INTEGRADOS

74LS83(Sumador Completo)

4

74LS08(And)

74LS32(Or)

74LS157(Multiplexor Quad 2 - Input)

5

74LS04(Not)

74LS85(Comparador)

74LS47(Decodificador BCD a 7 segmentos)

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SUMA EN BCD

BCD es un código numérico y puede utilizarse en operaciones aritméticas. La suma es la más importante de estas operaciones ya que las otras tres operaciones (sustracción, multiplicación y división) se pueden llevar a cabo utilizando la suma. Método para sumar dos números BCD:

Paso 1. Sumar los dos números BCD utilizando las reglas de la suma binaria vistas anteriormente. Paso 2. Si una suma de 4 bits es igual o menor que 9, es un número BCD válido. Paso 3. Si una suma de 4 bits es mayor que 9, o si genera un acarreo en el grupo de 4 bits, el resultado no es válido. En este caso, se suma 6 (0110) al grupo de 4 bits para saltar así los seis estados no válidos y pasar al código 8421. Si se genera un acarreo al sumar 6, éste se suma al grupo de 4 bits siguiente.

Ejemplo

Con compuertas lógicas

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Restador

Para la resta de dos dígitos binarios, un circuito digital la hace con operaciones de suma en complemento a Dos.

Restas por Convenio Complemento A2 La resta o diferencia de dos dígitos binarios, un circuito digital la hace con operaciones de suma en complemento a uno o dos. Para ilustrar este tipo de restas se analizará un ejemplo: 1) Se toma el sustraendo Sn y se complementa. 2) Al número complementado le sumamos la unidad. 3) El resultado será el sustraendo negativo (–Sn), el cual se sumará al minuendo Mn. 4) Deben de considerarse los bits de signo desde que se inicia la operación hasta que finaliza. 5) En el resultado final existe un bit que no se considera

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6) Para visualizar el resultado de la resta en código BCD en los dos displays se utiliza la misma lógica del sumador.

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Para números negativos se utiliza un 7485 que compara los 2 números de entrada y si el primero es menor que el segundo se activa la punta de prueba de los displays indicando que la operación no se puede realizar.

Implementación de la Suma en Proteus

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Simulación en el constructor virtual de circuitos

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4. CONCLUSIONES

Con la realización del Sumador-Restador Completo de 4 bits se identificó la

función de cada uno de los pines de las compuertas utilizadas.

Verificar que los acarreos se toman correctamente.

Se deben usar la cantidad de resistencias según los Diswitch.

Se debe trabajar el circuito sin conexión de fuente de voltaje.

Se debe verificar el correcto funcionamiento de cada una de las conexiones y

acarreos de salida.

Este tipo de circuitos se deben trabajar con mucha tranquilidad y con tiempo.

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