Fundamentos de diseño de hadware

Sumador de 4 bits Un display de siete segmentos números en binario que van desde el 0 al 9. Es un sencillo circuito que se puede encadenar con otros para mostrar los dígitos que sean necesarios. Esto es lo que se llama un decodificador de 4 bits para un display de 7 leds.  Es un circuito que convierte las señales de entrada de 4 bits en una señal de salida de 7 bits. Las de entrada son números en binario del 0 al 9. library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;   -- Uncomment the following library declaration if using -- arithmetic functions with Signed or Unsigned values --use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;   -- Uncomment the following library declaration if instantiating -- any Xilinx primitives in this code. --library UNISIM; --use UNISIM.VComponents.all;   entity sumadorde4bits is     Port ( a1 : in   STD_LOGIC;            a2 : in   STD_LOGIC;     ...

Sumador de 2 bits  El sumador binario es un circuito capaz de hacer la suma algebraica entre dos números binarios con un bit cada uno, que hace que la suma de dos bits a la vez, es decir, dos dígitos binarios a la vez. Primero vemos un semi sumador ,  es decir, un circuito que recibe como entrada dos dígitos binarios y da en salida a su suma, más el acarreo. Se toma nota de que el acarreo es 1 solamente cuando ambos bits son 1; entonces: 1 + 1 = 0 y acarreo de 1. En otros casos, las reglas son las mismas que el sistema decimal. Podemos hacer una tabla de verdad de la suma binaria. Donde A y B son los dos bits de entrada, S es la suma de los dos bits de entrada; C es el acarreo de la suma realizada. La suma S corresponde a una puerta lógica EXOR; el acarreo C corresponde a una puerta lógica AND. ( para el acarreo no usamos la letra A, pero usamos la C, que es el acarreo en Inglés, es decir Carry ). entity sumadorde2bitscomponentes is   ...

Sumador Completo  El sumador completo supone un circuito un poco más complejo. A diferencia del semisumador, nos permite incluir en la suma de dos bits el acarreo  de una suma anterior a través de una entrada que se llama C in , con lo que ya podremos realizar cualesquiera sumas. Según lo dicho, tendremos tres variables de entrada, a las que llamaremos A, B y la propia C in  y dos de salida: s, la suma y Cout, el acarreo de la misma (si procede). Entonces, la tabla de verdad quedará: A B C in S C out 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 Una vez simplificadas las funciones e implementadas, se obtiene el siguiente circuito: library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;   -- Uncomment the following library declaration if using -- arithmetic functions with Signed or Unsigned values --use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;   -- Uncomment the following library declaration if instantiating -- any Xilinx primitives in this...

Medio sumador  Hay dos entradas y dos salidas en un medio sumador. Las entradas se nombran como A y B, y las salidas se nombran como Sum (S) y Carry (C). La suma es X-OR de la entrada A y B. Carry es AND de la entrada A y B. Con la ayuda del medio sumador, se puede diseñar un circuito que sea capaz de realizar sumas simples con la ayuda de puertas lógicas. Primero echemos un vistazo a la adición de bits individuales. 0 + 0 = 0 0 + 1 = 1 1 + 0 = 1 1 + 1 = 10 Estas son las combinaciones de bits individuales menos posibles. Pero el resultado de 1 + 1 = 10. Este problema se puede resolver con la ayuda de una puerta EX-OR. Los resultados de la suma se pueden reescribir como una salida de 2 bits. Por lo tanto, la combinación anterior se puede escribir como: 0 + 0 = 00 0 + 1 = 01 1 + 0 = 01 1 + 1 = 10 Circuito de medio sumador library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;   -- Uncomment the following library declaration if using -- arithmetic functions with Signed or...