1 LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALES PRACTICA 6 CIRCUITOS ARITMETICOS Objetivos 1. Conocer el funcionamiento de circuitos integrados sumadores. 2. Conocer el funcionamiento de circuitos integrados comparadores. 3. Conocer las diferencias entre un sumador BCD y un sumador binario. 4. Comprobar el funcionamiento del integrado 7483. 5. Comprobar el funcionamiento del integrado 7485. 6. Comprobar el funcionamiento de un displys de 7 segmentos Material Necesario Circuitos Integrados: 7483, 7485 Compuertas lógicas de la familia TTL según diseño. Dip-swicht Resistencias varias Leds Rojos y Verdes Bases Teóricas: Los circuitos aritméticos, son circuitos que realizan una serie de operaciones aritméticas con los datos binarios que procesan. Los principales son: comparadores, sumadores y restadores. Para tal efecto existen los circuitos integrados 7483, y 7485, donde el 7483 es un circuito sumador de 4 bits y el circuito 7485 es un circuito comparador de 4 bits. Comparador de magnitud Un comparador de magnitud es un circuito lógico, por lo general combinacional, que compara dos palabras binarias e informa, en líneas de salida independientes, cuándo una palabra es mayor, menor o igual que la otra. La figura 1 muestra el circuito integrado 7485. Elaborado por: Ing. Consuelo Pérez 2 Figura 1 Circuito integrado 7485 comparador de 4 bits Posee dos tipos de entradas: las de comparación (A0...A3 y B0...B3) y las de expansión (<,=, y >) para la conexión en cascada. La configuración del circuito integrado 7485N, se muestra en la figura 2 Figura 2 Diagrama de Conexión del 74LS85 En la figura 3 se muestra la distribución de pines y el diagrama funcional del circuito integrado 74LS85 Figura 3 Tabla de la verdad del 74LS85 Elaborado por: Ing. Consuelo Pérez 3 Conexión en Cascada La figura 4 muestra la conexión en cascada de 2 circuitos 7485N. Esta conexión es necesaria cuando se desea obtener un comparador de más de 4 bits de magnitud. Figura 4 Circuitos Sumadores Un sumador es un circuito que realiza la suma aritmética de dos palabras binarias, donde la suma de números binarios de n bits da como resultado un número binario de n+1 bits. Por lo tanto, un sumador de dos bits deberá tener 2 entradas y tres salidas. A este bit más significativo en la salida se le conoce como acarreo. Un dispositivo que realice esta operación se denomina medio sumador: Sumador completo Elaborado por: Ing. Consuelo Pérez 4 Es un circuito que tiene, además de las entradas correspondientes a los bits que se pretenden sumar, posee una entrada de acarreo. Circuito 7483, sumador completo binario de 4 bits con arrastre rápido. La figura 5 muestra el circuito integrado 74LS83AP Figura 5 Símbolo Lógico El símbolo lógico del 7483, se muestra en la figura 6 Figura 6 Diagrama de Conexiones La figura 7 muestra el diagrama de conexiones del circuito 7483 Elaborado por: Ing. Consuelo Pérez 5 Pre-Laboratorio Figura 7 Diseñe un circuito Sumador/Restador, que presente las siguientes etapas: Etapa 1: Suma/resta BCD cuando A>B 1. Una entrada (S/R) tal que: Si es seleccionada la entrada S, se realice la suma, pero si es seleccionada la entrada R, se realice la resta. 2. La salida debe mostrarse en dos dispalys de 7 segmentos. Etapa 2: Resta Binaria cuando A<B Si A< B, debe mostrar la resta en diodos leds Etapa 3: Si la entrada no es BCD operación aritmética. debe activarse un led verde para indicar error en la NOTA Use un diagrama de bloques para ilustrar el funcionamiento de su diseño. Actividades de Laboratorio 1. Monte el circuito sumador/restador diseñado en el Pre- Laboratorio y compruebe su funcionamiento, para al menos 5 valores. Haga una tabla. Post Laboratorio 1. ¿Qué diferencias hay entre un sumador BCD y un sumador binario? 2. ¿Qué utilidad tienen las entradas (A>B , A<B y A=B )(INT) en el circuito integrado 7485? 3. ¿Qué utilidad tienen las salidas (A>B , A<B y A=B )(OUT) en el circuito integrado 7485? Conclusiones Referencias Bibliográficas Sistemas Digitales Principios y Aplicaciones. Autor: Ronald J. Tocci Diseño Digital. Autor: Alan B. Marcovitz Elaborado por: Ing. Consuelo Pérez 6 Diseño Digital Principios y Prácticas. Autor: John F. Wakerly. Automatización y Control, Prácticas de Laboratorio. Autores: Jorge Dorantes González / Moisés Manzano Herrera/Guillermo Sandoval Benítez / Virgilio Vásquez López. Referencias Electrónicas http://www.electronica2000.com/digital/cirlogco.htm http://lc.fie.umich.mx/~jrincon/elec3-cap7.pdf http://practicenunberone.blogspot.com/2006/09/ensamblado-de-una-micro-alu-operacin.html http://www.webelectronica.com.ar/montajes2/nota47.htm http://www.unsch.edu.pe/~damf/Cortez/is341/Lab-04.pdf http://fit.um.edu.mx/jorgemp/clases/sistemas/diapositivas/unidad4SD1.ppt#354,36,Decodificad ores Elaborado por: Ing. Consuelo Pérez