Laboratorio N 04:CIRCUITOS ARITMTICOS

1. OBJETIVOS Implementar un circuito sumador/restador con signo para operandos de 4 bits. Manipular el C.I. 74LS83 para sumar y restar operandos de 4 bits. Manipular displays de 7 segmentos para mostrar los resultados con signo. Con el apoyo de los simuladores Proteus Isis y Winbreadboard, verificar el diseo y funcionamiento del circuito desarrollado.

2. MATERIALES Y SOFTWARE DE SIMULACIN REQUERIDOS: Fuente de voltaje VDC = 5V, protoboard, cables de conexin y pela-cables. C.I. 74LS00, 74LS02, 74LS04, 74LS08, 74LS32, 74LS86. 2 C.I. 74LS83 o 2 C.I. 74LS283 2 C.I. decodificadores de 7 segmentos (74LS47 o 74LS48). 9 LEDs y 2 displays de 7 segmentos con sus respectivos decodificadores. Resistores de carbn de W: 9 de 220 y 14 de 470. Software: Proteus Isis v.7.2, Winbreadboard v1.2

3. INFORMACIN TERICA:a) C.I. Sumador Completo de 4 Bits: 74LS83

Operandos de 4 bits: A = A4 A3 A2 A1 B = B4 B3 B2 B1

La suma de operandos de 4 bits: Cin Carry de entradaA4 A3 A2 A1 + B4 B3 B2 B1Carry de salida Cout S4 S3 S2 S1 =A +B

b) C.I. Sumador Completo de 4 Bits: 74LS283

c) Display de 7 segmentosEs un componente que se utiliza para la representacin de nmeros en muchos dispositivos electrnicos, y aunque cada vez es ms frecuente encontrar LCDs en estos equipos (debido a su bajsima demanda de energa), todava hay muchos que utilizan el display de 7 segmentos por su simplicidad.Est ensamblado de manera que se pueda activar cada segmento (diodo LED) por separado logrando de esta manera combinar los elementos y representar todos los dgitos decimales en el display (del 0 al 9).Cada elemento del display tiene asignado una letra que identifica su posicin en el arreglo del display. Ver el grfico- Activando todos los segmentos se forma el dgito "8"- Activando los segmentos: "a,b,c,d,e,f" se forma el "0"- Activando los segmentos: "a,b,g,e,d" se forma el dgito "2"- Activando los segmentos: "b,c,f,g" se forma el dgito "4"- p.d. representa el punto decimaltipo1: El display nodo comnTiene todos los nodos de los diodos LED unidos y conectados a la fuente de alimentacin. En este caso para activar cualquier elemento hay que poner el ctodo del elemento a tierra a travs de una resistencia para limitar la corriente que pasa por el elemento.

Tipo2: El display ctodo comnCircuitos Digitales -I

Tiene todos los ctodos de los diodos LED unidos y conectados a tierra. Para activar un segmento de estos hay que poner el nodo del segmento a encender

a Vcc (tensin de la fuente) a travs de una resistenciapara limitar el paso de la corriente.

Tambin hay display alfanumricos que permiten representar tanto letras como nmerosd) Decodificador de cdigo BCD a 7 segmentosPermite decodificar un nmero binario expresado en BCDy activar los LEDs que corresponden a los segmentos para formar los dgitos decimales equivalentes. Existe un decodificador para cada tipo de display.

4 INFORME PREVIOSmboloParmetroMnimoNominalMximoUnidad

VCCVoltaje de suministro4.7555.25V

VIHVoltaje de entrada de nivel alto2V

VILVoltaje de entrada de nivel bajo0.8V

IOHCorriente de salida en nivel alto-0.4mA

IOLCorriente de salida en nivel bajo8mA

TATemperatura de operacin (aire libre)070C

Investigar y completar en los siguientes recuadros, con la informacin que corresponde al resumen de la hoja de especificaciones tcnicas de los C.I.74LS83 y 74LS283:Condiciones de operacin recomendados: Caractersticas elctricas:

Smbolo ParmetroCondiciones MnimoTpicoMximoUnidad

VOHVoltaje de salida en alto nivelVCC=mn, IOH=mx, VIL=mx.2.73.4V

VOLVoltaje de salida en bajo nivelVCC=mn, IOL=mx,VIH=mn.0.350.5V

VCC=mn, IOL=4 mA0.250.4

Nota: valores tpicos son con VCC=5V y TA=25C.

Caractersticas de conmutacin (a VCC=5V y TA=25C): estime un promedio.

Smbolo

Parmetro RL=2K Unidad

CL=15pF CL=50pF

MnimoMximoMnimoMximo

tPLH

Tiempo de retardo de propagacin Salida de BAJO a ALTO nivel.2428ns

tPHL

Tiempo de retardo de propagacin Salida de ALTO a BAJO nivel.2430ns

b) Sumador/Restador con signo para operandos de 4 Bitslos alumnos trabajando en grupo, concretaran el diseo de un circuito sumador/restador con signo para operandos de 4 bits, que mediante una lnea de control (k), se pueda seleccionar las operaciones SUMA o RESTA. Los operandos binarios de 4 bits se mostrarn utilizando leds y el resultado con signo deber mostrarse utilizando displays de 7 segmentos.

kOperacin

0Suma: A + B

1Resta: A - B