Clase Circuitos Aritméticos

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Clase Circuitos Aritméticos

  1. 1. CIRCUITOS DIGITALES I CIRCUITOS ARITMETICOS Ing. Fernando Aparicio Urbano Molano 1
  2. 2. Circuitos Aritméticos COMPARADORES • Tomando la tabla de verdad para una XNOR: • Se puede verificar la igualdad de dos variables a partir de la salida de la función. Ing. Fernando A. Urbano M. 2
  3. 3. Circuitos Aritméticos COMPARADOR A = B Diseñemos un comparador de 4 variables: Ing. Fernando A. Urbano M. 3
  4. 4. Circuitos Aritméticos COMPARADOR DE 4 BITS 7485 Ing. Fernando A. Urbano M. 4
  5. 5. Circuitos Aritméticos SUMADOR BINARIO • Semi-Sumador (HA = Half Adder): Es un circuito con dos entradas y dos salidas. Entradas Salidas A B Acarreo Suma 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 Ing. Fernando A. Urbano M. 5
  6. 6. Circuitos Aritméticos SEMISUMADOR Suma=A’B+AB’ Acarreo=AB (minterminos) Suma=(A+B)(A’+B’) Acarreo=AB (Maxterminos) Ing. Fernando A. Urbano M. 6
  7. 7. Circuitos Aritméticos SUMADOR COMPLETO A B Cin Cout S • Diseñe el circuito para S y Cout 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 Ing. Fernando A. Urbano M. 7
  8. 8. Circuitos Aritméticos SUMADOR COMPLETO (FULL ADDER) Suma=A’B’Cin+A’BCin’+AB’Cin’+ABCin Cout=AB+ACin+BCin Suma = (A ⊕ B) ⊕ Cin Ing. Fernando A. Urbano M. 8
  9. 9. Circuitos Aritméticos SUMADOR COMPLETO (2) Si colocamos dos HA en cascada se obtiene un FA: Ing. Fernando A. Urbano M. 9
  10. 10. Circuitos Aritméticos SUMADORES EN PARALELO Pueden utilizarse sumadores serie o sumadores paralelo. Un sumador serie tarda mayor cantidad de tiempo en obtener el resultado final, ya que realiza la sumas bit por bit, produce un acarreo que sirve para la siguiente suma de bit. En cambio el sumador paralelo es más rápido debido a que c/u de los términos a sumar entran directo y se suman casi inmediatamente. Ing. Fernando A. Urbano M. 10
  11. 11. Circuitos Aritméticos SUMADORES EN PARALELO (2) A1 A0 + B1 B0 C2 ∑1 ∑0 Ing. Fernando A. Urbano M. 11
  12. 12. Circuitos Aritméticos SUMADOR/RESTADOR Para la resta A  B  A  B  1 Para la suma : Cin =0 y no invertir B Se utilizan compuertas XOR como inversores controlados por una señal S Ing. Fernando A. Urbano M. 12
  13. 13. Circuitos Aritméticos SUMADOR CON 7483 Ing. Fernando A. Urbano M. 13
  14. 14. Circuitos Aritméticos UNIDAD ARITMÉTICO LÓGICA (ALU) Circuito que puede realizar cualquier tipo de operación aritmética o lógica entre dos operandos de n bits. Ing. Fernando A. Urbano M. 14
  15. 15. Circuitos Aritméticos DISEÑO DE UNA ALU Ing. Fernando A. Urbano M. 15
  16. 16. Circuitos Aritméticos DISEÑO DE UNA ALU EN QUARTUS II DE ALTERA Circuito Lógico (CL) Ing. Fernando A. Urbano M. 16
  17. 17. Circuitos Aritméticos DISEÑO DE UNA ALU EN QUARTUS II DE ALTERA Circuito Aritmético (CA) Ing. Fernando A. Urbano M. 17
  18. 18. Circuitos Aritméticos DISEÑO DE UNA ALU EN QUARTUS II DE ALTERA ALU de 1 Bit Ing. Fernando A. Urbano M. 18
  19. 19. Circuitos Aritméticos DISEÑO DE UNA ALU EN QUARTUS II DE ALTERA Funciones de la ALU de 1 Bit Ing. Fernando A. Urbano M. 19
  20. 20. Circuitos Aritméticos A7 B7 A0 B0 S0 S1 M CL CA CL CA … AND Full Adder Full Adder … XOR F0 F7 C0 0V ALU de 8 Bits Ing. Fernando A. Urbano M. 20
  21. 21. Circuitos Aritméticos ALU COMERCIAL Con 5 líneas de selección: 32 operaciones (16 de lógica y 16 de aritmética). Ing. Fernando A. Urbano M. 21
  22. 22. Circuitos Aritméticos TABLA DE VERDAD 74LS181 Ing. Fernando A. Urbano M. 22

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