Realizado por: ERICK POZO “Gr-4 ” JAVIER ANGAMARCA

CRISTIAN PAGUAY

KLEBER BUÑAY

FECHA DE ENTREGA: 2013 /10 /09 Grupo: 4

Semestre: 2013 - B.

PRACTICA N°6

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRONICA

LABORATORIO DE:

SISTEMAS DIGITALES

PREPARATORIO PRÁCTICA # 6

TEMA: OPERACIONES ARITMETICAS BINARIAS

FECHA DE REALIZACIÓN: 2013/ 10/02

OPERACIONES ARITMETICAS BINARIASOBJETIVO

Familiarizar al estudiante con la utilización y funcionamiento de circuitos lógicos Combinacionales que realizan operaciones aritméticas binarias.

1. Consulte el funcionamiento básico y características generales de los circuitos integrados:

74264GENERALIDADES

Este bus transceptor octal está diseñado para comunicación de buses de datos asincrónica de dos vías. Los datos son transmitidos desde A a B o desde B a A dependiendo del nivel lógico de la entrada de control dirección (DIR). El dispositivo puede ser deshabilitado por medio de la entrada de habilitación (G) que causa que las salidas entren en modo de alta impedancia lo que efectivamente aísla el bus.

Symbol Parameter DM74ALS2645A Units

Min Nom Max w i II U

Vcc Supply Voltage 4.5 5 5.5 V

V|H High Level Input Voltage 2 V

V|L Low Level Input Voltage 0.8 V

TA Free Air Operating Temperature Range 0 70 °c

74182FUNCIONAMIENTO:

Es un generador de carry anticipado de alta velocidad. Generalmente es usado con el 74LS181 para proporcionar anticipación de alta velocidad sobre longitudes de palabras de cuatro bits. Es compatible con toda la familia Motorola TTL.

Acepta cuatro pares de propagación de carry (P0’,P1’,P2’,P3’)y generador de carry(G0’,G1’,G2’,G3’) en nivel bajo, además una salida de carry en nivel alto y provee una anticipación en nivel alto de carry(Cn+x, Cn+y, Cn+z) a través de cuatro sumadores binarios.

DIAGRAMA DE CONECCION

74282

El SN74LS280 es un generador universal 9-Bit de paridad / Checker. Cuenta con par / impar para facilitar las salidas ya sea par o impar paridad. En cascada, la longitud de la palabra se amplía fácilmente. El LS280 está diseñado sin la aplicación de entrada de expansión. Pero la función correspondiente es proporcionada por una entrada en el pin 4 y la ausencia de cualquier conexión en el pin 3. Este diseño permite que el LS280 a ser

sustituido por el LSI80 que se traduce en un mejor desempeño. El LS280 tiene buffer insumos para reducir los requisitos de una unidad de carga consolidada LS.

74882Look-ahead carry generator 32 bits.

Todos estos CI Lookahead Carry Generator sirven para crear un nivel adicional de reserva de entrada.

2. Consulte el funcionamiento básico y las características generales del circuito integrado 74385. Indique en resumen las aplicaciones de dicho circuito integrado.

Es un sumador restador de propósito general, contiene cuatro sumadores restadores independientes con reloj y clear. Cuando S/A es alto la función es A menos B y cuando S/A es bajo la función es B/A.

SN74LS385 UNIT

MIN NOM MAX

Supply voltage, Vcc (see Note 1)

4.75 5 5.25

V

High-level output current, Ioh

-400 μA

Low-level output current, Iol

8' mA

Clock frequency. Fclock 0 30 i

I MHz

Width of clock pulse, t^ 16 ns

Setup time, tsu 10 ns

Hold time, th 3 ns

Operating free-air temperature, T^

0 70

aC

3. Consulte el funcionamiento básico y características generales de los circuitos integrados: 74261, 74284, 74285, 74384. Indique en resumen las aplicaciones de dichos circuitos integrados.

CI 74261Multiplicador Rápido de 5 Bits Potencia de Disipación 110 mWPestillo de Salida para Operación Sincrónica.Expandible para Aplicaciones de mxn Bits.Totalmente Compatible con la mayoría de circuitos TTL y otras Familias Lógicas Saturadas en nivel bajo.Utiliza un sujetador con diodos para simplificar el Diseño.Se caracteriza porque operan fuera del rango de temperatura militar (-55°C a 125°C), ya que trabajan desde 0°C a 70°C.

El bit más significante del producto es invertido para facilidad en la expansión del cuadrado del producto binario parcial.

Distribución de Pines

Condiciones Recomendadas de Operación

CI 74284 – 74285Multiplicador Rápido de Dos números Binarios.Expandible para Aplicaciones de N-Bit por n-Bits.

o Producto de 16 Bits (70 ns)

o Producto de 32 Bits (103 ns)

Totalmente Compatible con la mayoría de los circuitos TTL.Utiliza un sujetador con diodos para simplificar el Diseño.La velocidad de Multiplicación Generalmente esta entre los 40 Nanosegundos. Estos dos integrados se caracterizan porque operan fuera del rango de temperatura militar (-55°C a 125°C), ya que trabajan desde 0°C a 70°C. El sistema es expandible para implementar Multiplicadores de NxM Bits.Estos circuitos TTL de gran velocidad se diseñan para ser usados en aplicaciones de multiplicación paralelas de alto rendimiento.

Distribución de Pines

Diagrama Esquemático

Condiciones Recomendadas de Operación

CI 74384Multiplicador a Complemento de 2.Solo Multiplica Magnitudes.Adaptable en cascada para cualquier número de Bits.Entrada de 8 Bits de Multiplicandos Paralelos.Entrada de Multiplicandos Serial.Salida del Producto Serial.Frecuencia Máxima General 40 MHz.El multiplicador pasa por una entrada en Y serial, desde el bit menos significativoEs un elemento lógico secuencial de Multiplicación de 8-bit por 1-bit a Complemento 2, de dos números representado en forma de complemento 2 para producir un producto de complemento 2 sin la corrección externa usando algoritmo de Booths internamente. Acepta a la entrada un multiplicador de 8-bit y almacena estos datos en ocho pestillos interiores.

Se caracteriza porque operan fuera del rango de temperatura militar (-55°C a 125°C), ya que trabajan desde 0°C a 70°C.

Distribución de Pines

Diagrama Esquemático

Condiciones Recomendadas de Operación

4. Consulte el funcionamiento y la introducción a la programación de los arreglos lógicos programables o PLA (Programmable Logic Array). En base a esto, dibuje un PLA de dos variables de entrada para tres funciones F1, F2, y F3.

Un Dispositivo Lógico Programable (PLD) es cualquier dispositivo lógico cuya función está especificada por el usuario, después de fabricado el dispositivo. Se usan para reemplazar lógica SSI y MSI, ahorrando así en costo y tiempo en el diseño. Entre ellos, encontramos: Arreglos Lógicos ProgramablesUn Arreglo Lógico Programable (PLA), es un circuito PLD que puede programarse para ejecutar una función compleja. Normalmente se utilizan para implementar lógica combinacional, pero algunos PLA pueden usarse para implementar diseños lógicos secuenciales. El PLA es una solución con un solo circuito integrado a muchos problemas lógicos, que pueden tener muchas entradas y muchas salidas. Se trata de una solución AND-OR de dos niveles combinacional que puede programarse para realizar cualquier expansión lógica de suma de productos, sujeta a las limitaciones del producto. Estas limitaciones son el número de entradas (n), el número de salidas (m) y el número de términos productos (p). Se puede describir como un “PLA n x m con p términos productos”. Por tanto su utilidad está limitada a funciones que puedan expresarse en forma de suma de productos usando p o menos términos productos Otros dispositivos lógicos programables de interés son: ROM, memoria de solo lectura - PROM, memoria de solo lectura programable

- EPROM, memoria de solo lectura programable y borrable

- EEPROM, memoria de solo lectura programable y borrable electrónicamente

- RAM, memoria de acceso aleatorio

- SRAM, memoria de acceso aleatorio estática

- DRAM, memoria de acceso aleatorio dinámica

El siguiente grafico representa la estructura de un PLA (no real) de 2 entradas y 1 salidas que nos servirá para describir su funcionamiento. Un producto comercial típico puede tener hasta 20 entradas y 10 salidas. Se observa la solución AND-OR que puede implementar cualquier expresión booleana en mintérminos. Solo la Parte AND puede ser programada en este caso. Para programarla, hay que quemar los fusibles que deben quedar abiertos. En la figura está tal y como lo proporciona el fabricante

tenemos el PLA anterior programado para realizar una función booleana en términos simplificados: Y=A B+B A

Una forma sencilla de representar este arreglo es poniendo intersecciones entre cada entrada, y colocando cruces en donde se han quedado los fusibles sin quemar, es decir:

Por lo tanto de esta forma simplificada la función antes explicada nos queda de la siguiente forma:

PLA de dos variables de entrada

5. Programe el PLA del numeral anterior a fin de ejecutar las siguientes funciones:F1 (A ,B )=∑(3) F2 ( A ,B )=∑(0,3) F3 ( A ,B )=∑ (0,1,2)

CONCLUSIONES.

Cuando se diseña con circuitos integrado como los utilizados en la práctica diseñar resulta más fácil ya que se usa menos circuitos integrados y consecuentemente se usa menos espacio.El tiempo que tarda los circuitos combinacionales usados son muy pequeños y se los considera despreciables.El entrenador lógico resulta una herramienta muy útil debido a la variedad de funciones que presenta, las mismas que se las pudo probar en la práctica; además de ser de fácil uso, se puede acoplar otros dispositivos y utilizar sus fuentes para realizar un trabajo o circuito más complejo.

Los circuitos que se implementarán en laboratorio deberán estar debidamente armados para con la ayuda del entrenador lógico digital se pueda comprobar su funcionalidad y utilizar adecuadamente las funciones del mismo.

Los diferentes tipos de circuitos integrados usados en la práctica son fundamentales para el diseño de circuitos muy grandes o complejos ya que estos pueden realizar operaciones matemáticas Se pudo ver como con la utilización de circuitos lógicos se puede realizar circuitos que sumen o resten de acurdo al diseño, ya que se o puede hacer tanto sumador como restador y a la entrada de bits Necesarias que se nos establezca a nuestro gusto.Con un correcto uso de las compuertas lógicas se puede realizar ciertas aplicaciones utilices, ya sea operaciones matemáticas o algún sistema lógico que diferencia o realice acciones frente a algún mando Con la utilización de los circuitos integrados se puede realizar ciertas operaciones no solo sumador o restador sino también comparadores, esto se lo realiza con un correcto uso de un circuito ya tomando en cuenta el modo de programación y la tabla d verdad de su funcionamiento. Como lo es con el circuito integrado 74181.

RECOMENDACIONES.

Se recomienda estudiar previamente la teoría implícita en la práctica.Se recomienda conocer el funcionamiento así como también la distribución de pines de los circuitos integrados a utilizar en la práctica.

BIBLIOGRAFIA:

La mayoría de la información presentada en este informa son básicamente características de los integrados usados los cuales se pueden encontrar en los datasheet.

SISTEMAS DIGITALES DEL ING. NOVILLO EPNhttp://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/133278/TI/SN74LS384N.htmlhttp://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/158184/TI/SN74LS261.htmlhttp://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/158184/TI/SN74LS261.htmlhttp://lapham25.tripod.com/archivos/plds.pdf