DESARROLLO PRÁCTICO DEL RESTADOR DE CUATRO BITS UTILIZANDO

EL CIRCUITO INTEGRADO 7483 Y UNA COMPUERTA NOT (7404).

𝐽. 𝐺𝑜𝑚𝑒𝑧, 𝐽. 𝑂𝑠𝑝𝑖𝑛𝑜, 𝑀. 𝑄𝑢𝑒𝑣𝑒𝑑𝑜∗, 𝐽. 𝑇𝑒𝑟𝑎𝑛

RESUMEN

Para la realización de esta experiencia se emplearon varios elementos de electrónica digital

(integrado 7483, compuerta not 7404, protoboard, leds, cables, resistencias, dipswitch y una

fuente de alimentación de 5V.) para hacer restas de números binarios de cuatro bits; se

realizaron manualmente las restas y se verifico con el circuito; en algunos casos inclusive se

convirtieron de otros sistemas diferentes al binario a este. También se utilizó el programa

Proteus para hacer la correspondiente simulación, comparada con el montaje.

Palabras claves: electrónica digital, restas, sistema binario, Proteus.

ABSTRACT

For the realization of this experiment several elements of digital electronics (integrated 7483,

gate not 7404, protoboard, leds, cables, resistors, dipswitch and a 5V power supply were

used) to make subtraction of binary numbers of four bits; the subtasts were manually

performed and checked with the circuit; in some cases even converted from other systems to

binary to this. The Proteus program was also used to make the corresponding simulation,

compared to the assembly.

Keywords: digital electronics, subtraction, binary system, Proteus

INTRODUCCIÓN

La electrónica digital ha sido una revolución tecnológica muy importante y decisiva de las

últimas décadas. Su evolución vertiginosa ha cambiado el ritmo de los tiempos y representa

el liderazgo tecnológico de la vida moderna.

Los avances alcanzados en el campo de la electrónica digital han permitido el desarrollo y la

fabricación masiva, a bajo costo, de calculadoras de bolsillo, relojes digitales, computadoras

personales, robots, y toda una generación de aparatos y sistemas inteligentes de uso

doméstico, comercial, industrial, automotriz, científico, médico, etc.

𝑚𝑞𝑢𝑒𝑣𝑒𝑑𝑜@𝑚𝑎𝑖𝑙. 𝑢𝑛𝑖𝑎𝑡𝑙𝑎𝑛𝑡𝑖𝑐𝑜. 𝑒𝑑𝑢. 𝑐𝑜∗

Es una parte de la electrónica que se encarga de sistemas electrónicos en los cuales la

información está codificada en dos únicos estados. A dichos estados se les puede llamar

"verdadero" o "falso", o más comúnmente 1 y 0, refiriéndose a que en un circuito electrónico

digital hay dos niveles de tensión. [1]

CIRCUITO INTEGRADO 7404

El circuito integrado 7404 consiste en un integrado que contiene seis compuertas NOT. Cada

compuerta tiene una entrada y una salida y su función es que a la salida se obtiene la negación

de la entrada. La figura 1 muestra el circuito integrado 7404. [2]

Figura 1. Circuito integrado 7404. Seis inversores o compuertas NOT

Donde

1𝐴, 2𝐴, 3𝐴, 4𝐴, 5𝐴, 6𝐴 representan las entradas de cada compuerta del integrado.

1𝑌, 2𝑌, 3𝑌, 4𝑌, 5𝑌, 6𝑌representan las salidas de cada compuerta del integrado.

El circuito se energiza con 5𝑉𝐶𝐶 siendo el pin 7 la tierra (GND) del circuito integrado.

COMPLEMENTO

Existen dos tipos de complementos 𝐶1 y 𝐶2, se utilizan para las operaciones de restas en

los sistemas numéricos. [3]

Para el complemento uno (𝑪𝟏 ) se mostraran el tipo de complementos para diferentes

sistemas

El complemento dos (𝑪𝟐) viene dado de la siguiente manera:

Ejemplo:

Halle el complemento 𝐶1 y 𝐶2 del siguiente número, en el sistema octal:

𝑥 = 7561

El complemento uno viene dado:

𝑥𝐶1

= 0216

El complemento dos

𝑥𝐶2

= 𝑥𝐶1

+ 1

Decimal 𝑪𝟏

0 9

1 8

2 7

3 6

4 5

5 4

6 3

7 2

8 1

9 0

Octal 𝑪𝟏

0 7

1 6

2 5

3 4

4 3

5 2

6 1

7 0

Binario 𝑪𝟏

0 1

1 0

𝐶2 = 𝐶1 + 1

0 2 1 6

+ 1

0 2 1 7

Para dos números 𝑥 e 𝑦 , cualesquiera que sean, siendo 𝑥 > 𝑦 la resta de estos da igual que

la suma de 𝑥 con 𝑦𝐶1; si sobra algún numero se le suma. Ejemplo:

Sistema binario

𝑥 = 1 1 0 0 1 0 0

𝑦 = 1 0 0 1 1 1 1

𝑦𝐶1

= 0 1 1 0 0 0 0

1 1 0 0 1 0 0

− 1 0 0 1 1 1 1

0 0 1 0 1 0 1

Para el primer paso se procede de la siguiente manera: se toma el 0 y se lle resta el uno,

como -1 no existe en este sistema se le suma 2 y da 1:

0 − 1 = −1 → −1 + 2 = 1

El siguiente valor (0) le prestó una unidad al número anterior por consiguiente queda como

-1, entonces se resta con -1, lo cual da -2, y como este no existe se le suma 2 cuyo resultado

es 0.

−1 − 1 = −2 → −2 + 2 = 0

Y así sucede con los demás términos.

0 − 1 = −1 → −1 + 2 = 1

−1 − 1 = −2 → −2 + 2 = 0

−1 + 0 = −1 → −1 + 2 = 1

0 − 0 = 0

1 − 1 = 0

Ahora utilizaremos el concepto de complemento 𝑥 + 𝑦𝐶1

1 1 0 0 1 0 0

+ 0 1 1 0 0 0 0

0 0 1 0 1 0 0

+ 1

0 0 1 0 1 0 1

Se suma una unidad ya que en el último paso sobro esta.

Como podemos observar nos dio el mismo resultado que la cuando se utiliza la resta.

MÉTODOS EXPERIMENTALES

Para realización de este circuito se utilizaron los siguientes materiales:

Un circuito integrado 7483.

Un circuito integrado inversor 7404

Un protoboard.

Cables de teléfono en pares de colores.

Un alicate pelacables universal.

Un dipswitch 4

cinco diodos led

8 resistores de 10 KΩ

5 resistores de 330Ω.

Fuente de alimentación de 5VDC

A continuación, se muestra el esquema del circuito y el circuito montado.

Figura 2. Esquema del circuito restador

Figura 3. Circuito restador montado

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Ahora se procede a hacer las respectivas restas con el circuito y en el programa de Proteus,

en diferentes sistemas numéricos.

Con 𝐶𝑜 = 0 en sistema decimal

1310 − 710

1310 = 11012

710 = 01112

1101 − 0111 = 0110

Figura 4. Circuito restador montado para la operación 1101 – 0111.

Figura 5. Circuito restador simulado con leds correspondiente a la operación 1101 – 0111.

Figura 6. Circuito restador simulado con displays correspondiente a la operación 1101 – 0111.

1010 − 510

1010 = 10102

510 = 01012

1010 − 0101 = 0101

Figura 7. Circuito restador montado para la operación 1101 – 0111.

Figura 8. Circuito restador simulado con leds correspondiente a la operación 1010 – 0101.

Figura 9. Circuito restador simulado con displays correspondiente a la operación 1010 – 0101.

Con 𝐶𝑜 = 0 en sistema octal

68 − 38

68 = 0110

38 = 0011

0110 − 0011 = 0011

Figura 10. Circuito restador montado para la operación 0110 – 0011.

Figura 11. Circuito restador simulado con leds correspondiente a la operación 0110 – 0011.

Figura 12. Circuito restador simulado con displays correspondiente a la operación 0110 – 0011.

Con 𝐶𝑜 = 0 en sistema binario

11012 − 10112 = 0010

Figura 13. Circuito restador montado para la operación 1101 – 1011.

Figura 14. Circuito restador simulado con leds para la operación 1101 – 1011.

Figura 15. Circuito restador simulado con displays para la operación 1101 – 1011.

11002 − 10102 = 0010

Figura 16. Circuito restador montado para la operación 1100 – 1010.

Figura 17. Circuito restador simulado con leds para la operación 1100 – 1010.

Figura 18. Circuito restador simulado con displays para la operación 1100 – 1010.

Con 𝐶𝑜 = 0 en sistema hexadecimal

𝐹16 − 𝐵16

𝐹16 = 1111

𝐵16 = 1011

1111 − 1011 = 0100

Figura 19. Circuito restador montado para la operación 1111 – 1011.

Figura 20. Circuito restador simulado con leds para la operación 1111 – 1011.

Figura 21. Circuito restador simulado con leds para la operación 1111 – 1011.

CONCLUSIONES

Las operaciones realizadas con el montaje mostraron concordancia entre la parte

experimental como la interpretada en el contenido teórico.

Es un hecho que la electrónica digital manea como principal lenguaje el sistema

binario, pero también a veces es requerido convertir números de otros sistemas (octal,

hexadecimal, decimal, etc.) a la base de dos.

Vemos que tanto como el montaje en físico como en el programa Proteus son

congruentes.

BIBLIOGRAFÍA

[1] https://www.ecured.cu/Electr%C3%B3nica_digital

[2] Guía electrónica II, A Perez desarrollo practico del restador de cuatro bits utilizando el

circuito integrado 7483 y una compuerta not (7404).

[3] https://uacircuitosdigitales.wordpress.com/complementos/