Practica 5 Javier Leal

Javier Leal CI 20.888.400

1. Defina Defina brevem brevemente ente sumado sumadore ress y comparado comparadore res. s. Sumador

Un sumador sumador es un circuito circuito que realiza realiza la suma aritmética aritmética de dos palabras palabras binarias. binarias. la suma de números binarios de n bits nos da un número binario de n+1 bits. Un sumador de dos bits deberá tener 2 entradas y tres salidas. A este bit más significativo en la salida se le conoce como el acarreo. Comparador

a comparaci!n entre números es la operaci!n que determina si uno de ellos es mayor" menor o igual que el otro. Un comparador de magnitud es un circuito combinacional que compara dos números  positivos A y # y proporciona tres salidas $A % #&" $A ' #& y $A ( #&. )omo son mutuamente e*cluyentes" conociendo dos de estas funciones es posible determinar la tercera" con lo que realmente solo necesitamos implementar dos. 2. !"pli#ue el funcionamiento de los sumadores$ restadores y comparadores. Sumadores Semi%sumador

a funci!n funci!n aritmética aritmética digital digital más básica es la suma de dos dgitos dgitos binarios. binarios. Un circuito circuito de combinaci!n que realiza esta suma aritmética de dos bits se denomina un semi , sumador. Uno que realiza la suma de tres bits $dos bits significantivos y un bit previo de acarreo& se denomina un sumador  completo. -l nombre para el último se basa en el eco de que se pueden utilizar dos semi , sumadores  para implementar un sumador completo. as variables de entrada de un semi , sumador se denominan  bits sumando y sumador. as variables de salida se denominan suma su ma y acarreo. -s necesario especificar  dos variables de salida puesto que la suma de 1+ 1 es el binario 1/" que tiene dos dgitos. Asignamos los smbolos &' a las dos variables de entrada" y S $para la suma& y C $para el acarreo& a las dos variables de salida. salida. a salida salida C es / a no ser que ambas ambas entradas entradas sean 1. a salida salida S representa el bit menos significativo de la suma. as funciones #ooleanas para las dos salidas pueden obtenerse directamente de la tabla de verdad0

Sumador completo

&

'

C

S

0 0 1 1

0 1 0 1

0 0 0 1

0 1 1 0

-l sumador , completo es un circuito de combinaciones que forma la suma aritmética de tres bits. )onsiste de tres entradas y dos salidas. os de las variables de entrada" denotadas por & e '" representan los dos bits significativos que deben sumarse. a tercera entrada" (" representa el acarreo de la posici!n significante previa más baa. as dos salidas son necesarias porque la suma aritmética de tres dgitos  binarios está en el rango de / a 3" y los binarios 2 ! 3 necesitan dos dgitos. as dos salidas son designadas por los smbolos S $para la suma& y C $para el acarreo&. a variable binaria S da el valor del  bit menos significativo de la suma. a variable binaria C de la salida del acarreo. as oco filas debao de las variables de entrada designan todas las combinaciones posibles de 14s y /4s que estas variables  pueden tener. os 14s y /4s para las variables de salida son determinados de la suma aritmética d los bits de entrada. entrada. )uando )uando todos todos los bits bits de entrada entrada son / la salida salida es /. a salida salida S es igual a 1 cuando solamente una entrada es igual a 1 o cuando todas las tres entradas son iguales a 1. a salida C tiene un acarreo de 1 si dos o tres entradas son iguales a 1.

)estador completo

Un restador completo es un circuito combinacional que lleva a cabo una sustracci!n entre dos bits" tomando en cuenta en un 1 se a tomado por una etapa significativa más baa. -ste circuito tiene tres entradas y dos salidas. as tres entradas *" y" z" denotan al minuendo" sustraendo y a la toma previa" respectivamente. as dos salidas  y #" representan la diferencia y la salida tomada consecuentemente. a tabla de verdad para el circuito es como se muestra seguidamente0

* / / / / 1 1 1 1

y / / 1 1 / / 1 1

z / 1 / 1 / 1 / 1

# / 1 1 1 / / / 1

 / 1 1 / 1 / / 1

Comparadores

Un circuito )omparador detecta una concidencia co ncidencia de valores de dos o más se5ales l!gicas. -ste circuito se  puede representar a partir de la siguiente tabla de verdad0 *

+

0 0 1 1

0 1 0 1

S*LID* ,1-I/*L!S 0-DISI3S 1 0 0 1

e la tabla de verdad se obtiene la siguiente ecuaci!n0 S ' AB + AB. A pesar de la simplicidad de la tabla de verdad" son necesarias cinco compuertas l!gicas para esquematizarla. a salida será 1" si A'#" sino ella será /. os comparadores más sofisticados presentan elementos l!gicos con dos salidas adicionales0 una para la salida " si A (#" y la otra salida 1 cuando # ( A. -*isten comparadores de más de dos bit " en este caso" se torna esencial el uso de un inversor $compuerta 678& para cada bit y puertas A6 con tantas entradas como número de bits de entrada y se necesita apenas una puerta 79. os cip

disponibles comercialmente no s!lo tienen salidas para A'#" sino también para A%# y para A(#. A  partir de la ecuaci!n encontrada S ' AB + AB podemos construir el siguiente circuito l!gico0

5. Describa Describa los pines pines de los los CI 6SI 6SI usados usados para sumar sumar y comparar comparar palabras palabras binarias. binarias.

os ): digitales son una colecci!n de resistencias" diodos y transistores fabricados sobre una sola  pieza de d e material semiconductor $generalmente silicio& denominada sustrato" que comúnmente recibe el nombre de circuito integrado $):&. -l ): se encuentra dentro de un encapsulado plástico o de cerámica con terminales que permiten conectarlo con otros dispositivos. -l tipo más común de encapsulado es el de doble lnea $:;< ual in line pac=age&. 9ecibe este nombre porque está formado por dos ileras  paralelas de terminales. as terminales están numeradas en sentido opuesto a las manecillas de el relo cuando se ven por arriba" en relaci!n con una muesca o punto que se encuentra en uno de los e*tremos de el encapsulado y que sirve como identificaci!n. -l >?: es un nivel de integraci!n integraci!n que por sus siglas siglas es denominado denominado >edium,scale >edium,scale integration integration $integraci!n de media escala&. )omprende los ): que tienen entre 1/ y 1// compuertas equivalentes en un mismo cip $entre 1// y 1/// transistores&. os transistores bipolares o transistores >7? $>7?@-8 en modo de enriquecimiento& se pueden emplear como transistores integrados de un ):. Además" la mayora de los cips >?: utilizan componentes bipolares.

. Investi7ue sobre los dispositivos 6SI llamados *L/. as unidades unidades aritmético aritméticoBl!gica Bl!gicass $AU& constituyen constituyen dispositi dispositivos vos útiles útiles y versátiles versátiles que implementan diferentes operaciones l!gicas y aritméticas" generalmente en un solo circuito integrado. AU son las siglas de Aritmetic Aritmetic ogic Unit" o sea" Unidad !gico Aritmética. Aritmética. ?e trata de un circuito >?: que puede realizar diferentes operaciones aritméticas y l!gicas con dos palabras de n bits. -l más conocido conocido es C?1D1" C?1D1" que es una AU de  bits" bits" que puede realizar realizar asta 32 funciones funciones diferentes $1E l!gicas y 1E aritméticas&. ?u smbolo l!gico estándar y su tabla de funcionamiento se  presentan a continuaci!n

La asociación de ALU’s, ALU’s, para operar con más bits, se puede hacer en serie (acarreo serie) o en paralelo (acarreo paralelo o acarreo rápido). Para el primero, basta usar las entradas de acarreo anterior (C1) y las salidas de acarreo serie (C), para reali!ar una cone"ión similar a la de los sumadores. ;ara que el procesamiento de los datos sea más rápido" se usa un circuito de propagaci!n y generaci!n de acarreo. ac arreo. ;ara ello se usan las salidas F y ; de las AU4s0 AU4s0  

F se activa si la AU genera un acarreo" o sea" si se produce una acarreo saliente $)7'1&" independientemente de si ay o no un acarreo entrante $)1'G&. ; se activa si la AU propaga un acarreo" o sea" se producirá un acarreo saliente si ay un acarreo entrante.

)uando las AU4s AU4s se conectan conectan para procesar procesar en paralelo paralelo $acarreo $acarreo rápido& rápido& se usa un circuito circuito Fenerador y ;ropagador de acarreo" que toma informaci!n de las AU4s" para generar y propagar su acarreo. -ste circuito es el C?1D2" y permite conectar asta cuatro AU4s $procesamiento de 1E bits&.