9.) SUMADOR-RESTADOR

Figura 1. Sumador-restador, entradas y operaciones por teclado matricial.

En la siguiente practica de laboratorio se desarrollo la aplicación de un sumador restador de 4 bits por medio de las entradas del teclado matricial y salidas BCD, operando con las teclas A y B del teclado, utilizando memorias por medio de la utilización de flip flops y finalmente la visualización por medio del display 7 segmentos.

Metodología:

Para empezar se diseñó e implemento la memoria de 4 bits, para esto empezamos por la mínima memoria de 1 bit y comprendiendo el funcionamiento de la misma. Son realizadas a partir de circuitos secuenciales con flip flops, de esta manera se asegura que el valor no se cambie a menos que realice la acción de cambio; por medio del teclado matricial se ingresa un valor que queda consignado en una memoria A, por medio de un selector realizamos el cambio de banco de memoria para poder realizar el ingreso del otro número sin borrar el valor que tengo en A.

Figura 2. Memoria de 1 bit por medio de flipflop.

Ahora se procede a realizar la memoria de 4 bits, porque la salida va a ser BCD en un número de 4 bits.

Figura 3. Memoria de 4 bits, lectura y escritura.

Paso seguido realizamos el comparador pues necesitamos saber cual información de las teclas estamos entrando, por ejemplo para saber que operación realizar al oprimir una tecla del teclado matricial y el ingreso de las memorias. Un comparador simplemente me compara dos señales de entrada y me varia la salida en función de cual de estas es mayor.

Figura 4 Circuito comparador de 1 bit.

Figura 5. Banco comparador de 4 bits.

El bloque Gel_6_1 es el que me permite hacer la diferenciación de las posibles respuestas de mis operaciones matemáticas, si hay un agregado, si hay perdida o si hay una igualdad. Continuando con nuestro proyecto; ahora se realiza la multiplexación de los bancos de memoria de 4 bits, pues necesitamos separar las operaciones de sumar y restar comparando y por medio de un selector abriendo camino para poder grabar y mostrar el resultado de nuestras unidades y decenas.

Figura 6. Multiplexor de 16 a 4.

Figura 7. Circuito esquematico Multiplexor 16 a 4.

Finalmente agregamos todo nuestros bloques al TopDesing para obtener nuestra aplicación sumador restador como se muestra en la imagen 8; para la explicación de las compuertas y funcionamiento de nuestro proyecto se realiza en el video numero 1.

Figura 8. TopDesing proyecto sumador-restador.

CONCLUSIONES

• Se necesitó la ayuda de un comparador para generar las señales de selector que me permitieron dirigir mis bancos de memoria y realizar las operaciones indicadas. Ademas se necesito colocar un circuito de compuertas lógicas para generar mis señales "High" y "Low" para poder escribir en memoria.
• Se realizo la implementación de un selector en mi bloque sumador restador para poder llevar a acabo la multiplexación de la operación matemática que necesito.
• Se realizo la decodificacion de mis entradas operacionales del teclado matricial por medio de un LUT que me permite mantener el estado cero y después de elegir la operación indicada, poder habilitar los bancos de memoria de lo contrario no se realizaría ninguna suma o resta por mas que yo ingrese números.