Sumador Completo de 4 bits PDF

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Descripcion del diseño de circuito de un sumador completo d 4 bits, elaborado en proteus y TinkerCad....

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN ASIGNATURA: Simulación de Sistemas ACTIVIDAD: Sumador Completo de 4 Bits #CE09 ALUMNO: Estrada Virgil José Andrés GPO: 1109 #DE LISTA_____ FECHA SOLICITUD: 14/03/2019 ENTREGA: 17/03/2019

REPORTE DE ACTIVIDAD OBJETIVO: Basados en la Adición Binaria, simular en Proteus un sumador de 2 dígitos de 4 bits. INTRODUCCIÓN: Sumador binario completo de n bits El sumador binario completo de n bits se en el sumador binario completo de su gráfico a continuación

El sumador completo de 4 bits es una concatenación de 4 sumadores binarios completos de 1 bit, como se muestra en el gráfico inferior. La concatenación se realiza a través de los terminales de acarreo saliente (Cin) y acarreo entrante () Un sumador de 4 bits: (n=4) El sumador que se muestra suma dos números binarios de 4 bits cada uno. A = A3 A2 A1 A0 y B = B3 B2 B1 B0, entonces la suma será S = Cout3 S3 S2 S1 S0 El bit menos significativo en los dos sumandos A y B es Ao y Bo y el bit más significativo es A3 y B3. La suma se inicia en el sumador completo 0 (el inferior) con la suma de Ao y Bo, si esta suma tuviese acarreo (Cout=1) este pasaría al sumador 1, y así sucesivamente hasta llegar al sumador 3 en la parte superior del gráfico. Si el sumador superior tiene acarreo (“1”), éste se refleja en la suma al lado izquierdo de la sumatoria final.

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Los sumadores representan un papel muy importante en el uso de los componentes electrónicos:  Los circuitos aritméticos posibilitan las operaciones de cálculo en la tecnología digital y representan la base para el desarrollo de los sistemas computacionales.  No solo existe un tipo de estructura de circuitos digitales sumadores, sino que existen muchas diferenciándose en su tamaño y velocidad.  Para operandos de entrada de un bit A y B existen dos estructuras el full-adder (sumador completo) o half-adder (semi-sumador) que no contiene acarreo de entrada.  Existirán dos bits a la salida de cada suma que será S (suma) y el acarreo de salida (Co) a partir de la tabla que se genera a partir de la tabla que se genera se pueden sacar sus funciones lógicas siendo las siguientes: Medio Sumador Un medio sumador es un sumador capaz de sumar dos datos de un solo bit y producir un bit de acarreo de salida. Como se muestra en el siguiente diagrama de bloques.

La manera como se realiza la suma y produce el acarreo del medio sumador se desglosa en la siguiente tabla de verdad.

De lo cual es evidente la expresión lógica para cada salida.: 𝐶 = 𝐴 ∗ 𝐵 y 𝑆 = 𝐴⨁𝐵. Con lo cual, la implementación del medio sumador es como se muestra a continuación.

Sumador completo Un sumador completo se puede implementar de muchas maneras diferentes, tales como con un circuito a transistores o compuesto de otras puertas. Un ejemplo de implementación es expresado con las siguientes ecuaciones:

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En esta implementación, la puerta or final antes del acarreo de salida puede ser reemplazada por una puerta xor sin alterar la lógica resultante. El uso de sólo dos tipos de compuertas es conveniente si el circuito se está implementando usando circuitos integrados que contienen sólo un tipo de puerta. MATERIAL: Sumador completo 4 Bitshttps://tuaulavirtual.educatic.unam.mx/pluginfile.php/273042/mod_resource/content/3/SumadorCompleto4bits.pdf Sumador Binario - https://unicrom.com/sumador-binario-completo-de-n-bits/ DESARROLLO: A continuación, muestro los procedimientos lógicos para su elaboración: C 0 0 0 0 1 1 1 1

B 0 0 1 1 0 0 1 1

A 0 1 0 1 0 1 0 1

S 0 1 1 0 1 0 0 1

Co 0 0 0 1 0 1 1 1

𝐵𝐴 𝐶 0 1

00

01

11

10

0 1

1 0

0 1

1 0

 𝐹 =  𝐵𝐴𝐶 + 𝐵 𝐴𝐶 + 𝐵𝐴𝐶 + 𝐵𝐴𝐶 𝐶 + 𝐵𝐴𝐶 = 𝐶 (𝐵 𝐴 + 𝐵𝐴) + 𝐵𝐴  + 𝐵𝐴) = 𝐶 (𝐵𝑂𝐴) + 𝐶(𝐵𝐴

Para la realización en TinkerCAD se realizó el siguiente procedimiento, aunque un tanto difícil por la complejidad del mismo circuito y sus conexiones demasiado extendidas, tuve algunos ligeros inconvenientes, pero a pesar de eso pudo ser trabajada de manera correcta. En primer lugar, se colocaron las compuertas que serán las bases del circuito “Sumador completo de 4 bits”.

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En este paso se realizó la colocación de todos los elementos que conformaran al circuito.

DOCUMENTACIÓN: A continuación, se presenta el circuito completo y armado.

El hacer el circuito final en Tinkercad me resultó bastante complicado al final, ya que los valores me resultaban un tanto confusos al momento de iniciar el programa, esto en un principio se debió a que no estaba conectado de la manera correcta, sin embargo, ya avanzando en el circuito pude notar que la corriente que corría para una compuerta era demasiado por no tener el orden necesario de acomodo.

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MANUAL DE USUARIO: Para el usuario en Proteus: Se recomienda no sobrepasar los 4 dígitos, ya que sobre este formato trabaja el circuito. El sumador se divide imaginariamente en 2 partes, en los cuales introduciremos nuestros valores deseados en la tabla de Verdad.

1. Modificamos, haciendo click en la puerta de entrada para cambiar a 1 o 0, siendo así que, un led encendido se representa con 1 (rojo) y un led apagado se visualizara como 0 (azul). 2. Click a para correr el programa y se apreciaran los resultados que se deseen. Para el usuario en TinkerCAD: Para el funcionamiento en TinkerCAD: 1. Corremos y pausamos el programa con este botón. 2. Modificamos los valores de entrada subiendo o bajando las pastillas del conmutador arriba equivale a 1 (positivo) y abajo equivale a 0 (negativo).

donde

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CONCLUSIONES: (¿QUE ME DEJO LA ACTIVIAD?, ¿QUÉ APRENDI?, ETC.) Me ayudo a reforzar temas antes vistos y a conocer algo de lo que no tenía noción, sin embargo, el sumador fue una practicas más de entre todas que pudo dejarme bastante. Me resulto bastante complicado al igual que el timer 555, sin embargo, creo haber dado muy buen esfuerzo para permitirme realizar una buena realización de la simulación tanto en proteus como en tinkerCAD. Lo que realmente me ayudo a retroalimentar fue el aspecto del majeo de las compuertas, como se pueden comportar dependiendo de la utilización o empleo que le deseemos dar, así como vi el uso del suministro de energía. JUSTIFICACIÓN AUTO ESCALA: Es una práctica es bastante cumplida con lo requerido, la investigación es bastante completa y digerible para el mismo usuario o lector, también pude realizar de manera exitosa las simulaciones en los programas que se solicitan, se explica a detalle cada paso, y a su vez se logra dar un entendimiento a la simplificación del circuito con el uso del mapa de karnaugh por tanto considero que la practica debe ser bien reconocida. NOTA.- AJUSTAR EL ESPACIADO PARA DESARROLLAR CADA PUNTO...