F-DC-02 Manual de prácticas (3)

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INSTITUTO TECNOLÓGICO 
 SUPERIOR DE XALAPA 
 
Requerimiento: 8.3 MANUAL DE PRÁCTICAS 
 
 
Ver.00/01/23 F-DC-02 
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Integral: https://www.itsx.edu.mx/downloads/transparencia/avisos-de-privacidad/AP_Direccion_Academica-Integral.pdf 
URL aprobado por el Comité de Transparencia del ITSX, el 8 de septiembre de 2022 en su 9na Sesión Ordinaria del ejercicio 2022 
 
 
Instituto Tecnológico Superior de Xalapa 
Ingeniería Mecatrónica 
5to. Semestre 
Electrónica Digital 
Docente: García González Irma Angélica 
 
Integrantes: 
Acosta Galán Yerick 
Gabriel Pérez Luis Ángel 
León Acosta Mariano Emmanuel 
Oliva López Alejandro 
 
Xalapa, ver. A 11 de noviembre de 2024 
 
 
 
 
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Índice 
 
Introducción ......................................................................................................................... 3 
Objetivo ................................................................................................................................. 3 
Hipótesis ............................................................................................................................... 4 
Material, reactivos y equipo requerido ............................................................................. 4 
Desarrollo .............................................................................................................................. 4 
Actividad de aprendizaje ................................................................................................... 10 
Sugerencias ......................................................................................................................... 10 
Fuentes de consulta ........................................................................................................... 11 
 
 
 
 
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Introducción 
De acuerdo con Peralta, E. R. (2023) 
 
Un circuito combinacional consiste en una interconexión de compuertas lógicas que 
reaccionan a los valores de las señales en sus entradas y producen el valor de la señal 
de salida, transformando la información binaria de los datos de entrada dados en los 
datos de salida requeridos. (p. 6) 
 
Estos circuitos se utilizan considerablemente en dispositivos electrónicos y sistemas 
digitales para interpretar datos que sirven para la toma de decisiones y la transformación de 
datos 
 
Peralta, E. R. (2023) explica el funcionamiento básico de un circuito combinacional (resta) 
 
El restador completo, acepta como entradas tres bits que se van a restar, los dos bits 
más el posible borrow generado en etapas anteriores y genera dos salidas, el 
resultado de la diferencia y el posible borrow que se puede generar de la resta de los 
tres bits. (p. 13) 
En este caso, se le llamó “borrow” a lo que se conoce como acarreo o complemento. 
 
Objetivo 
En esta práctica, se buscará diseñar, implementar y verificar el funcionamiento de un 
circuito combinacional restador completo utilizando compuertas lógicas. Esto con el 
propósito de analizar su funcionamiento y comprender cómo se lleva a cabo la resta 
considerando las entradas, el acarreo de entrada y los resultados de diferencia y acarreo de 
salida. 
 
 
 
 
Asignatura (Clave y 
nombre) 
MTF1013 – Electrónica Digital 
Programa IMCT-2010-229 Unidad 3.- Circuitos combinacionales 
Nombre(s) Acosta Galán Yerick 
Gabriel Pérez Luis Ángel 
León Acosta Mariano Emmanuel 
Oliva López Alejandro 
Práctica No. 1 Nombre de la Práctica Circuito combinacional (resta) 
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Hipótesis 
 
Si se diseña e implementa correctamente un sistema combinacional restador, será posible 
realizar restas con precisión y visualizar los resultados mediante el uso de LEDs. 
 
Material, reactivos y equipo requerido 
 
- Protoboard 
- Alambre para protoboard 
- Compuertas 
o 15 OR (4 integrados 7432) 
o 26 AND (7 integrados 7408) 
o 4 NOT (1 integrado 7404) 
- Fuente de alimentación de 5V 
- 1 Dip switch 
- 4 Resistencias de 330Ω 
- 3 LED 
- 3 Resistencias de 1K Ω 
 
Desarrollo 
 
Para comenzar con el desarrollo de la práctica, debemos comprender como realizar la resta 
binaria. 
La resta binaria funciona de manera similar a una resta decimal, en este caso, se presentan 
dos ejemplos con dos números de dos bits: 
 
Ejemplo 1: 
− 𝐴1 𝐴0 − 1 1 (2) 3 (10) 
 𝐵1 𝐵0 0 0 (2) 0 (10) 
 
𝑠 𝑅1 𝑅 0 1 1 (2) 3 (10) 
 
Como se puede observar en el Ejemplo 1, el resultado final nos dio un 3 positivo en decimal, 
mismo que en binario corresponde a los valores (0, 1, 1) dado que la s en la ecuación, indica 
el signo correspondiente al resultado (0= positivo, 1= negativo) y los valores de R competen 
al resultado de la resta de ambos números. 
 
Ejemplo 2: 
 
− 𝐴1 𝐴0 − 1 0 (2) 2 (10) 
 𝐵1 𝐵0 0 1 (2) 1 (10) 
 
𝑠 𝑅1 𝑅 0 0 1 (2) 1 (10) 
 
 
 
 
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En cuanto al Ejemplo 2, varía la forma de resolución ya que tenemos un número menor en 
los bits A0 y B0. En este caso, se puede realizar la resta binaria con complemento a 2 en el 
bit B para facilitar la operación. 
Primero, se encuentra el complemento a 2 del número a restar (B). 
B = 01, para obtener el complemento a uno debemos cambiar los unos por ceros y viceversa 
B = 10. 
Una vez que se tiene el complemento a uno, se le suma 1 para obtener el complemento a dos: 
B= 10 + 1 = 11. 
Después, se realiza la suma del bit A y el bit B de derecha a izquierda: 
0 + 1 = 1 
1 + 1 = 10 
Esto da como resultado 101 (3 bits debido al acarreo) cuando se resta con complemento a 
dos, si se tiene un bit extra se elimina del resultado permaneciendo únicamente 01. 
Para finalizar, se le agrega el bit s que indica el signo del resultado, obteniendo comoresultado final que A – B = (0, 0, 1). 
 
Una vez que se tiene comprendida la resta binaria, se debe generar la tabla de verdad del 
restador a implementar. 
 
m A B Resta 
W X Y Z S R1 R2 
0 0 0 0 0 0 0 0 
1 0 0 0 1 1 0 1 
2 0 0 1 0 1 1 0 
3 0 0 1 1 1 0 1 
4 0 1 0 0 0 0 1 
5 0 1 0 1 0 0 0 
6 0 1 1 0 0 0 0 
7 0 1 1 1 1 0 1 
8 1 0 0 0 0 1 0 
9 1 0 0 1 0 0 1 
10 1 0 1 0 1 0 0 
11 1 0 1 1 0 1 1 
12 1 1 0 0 0 1 1 
13 1 1 0 1 0 1 0 
14 1 1 1 0 0 0 1 
15 1 1 1 1 0 0 0 
 
 
 
 
 
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Posteriormente, guiándose de los valores de la tabla de verdad, se diseña la estructura del 
circuito a implementar. 
 
Figura 1.- Diseño del circuito realizado en LiveWire 
 
 
Nota. Imagen de autoría propia. 
 
 
 
 
 
 
 
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Para el ensamble del circuito en la protoboard, se recomienda hacer uso de los siguientes 
pinouts: 
 
Figura 2. Integrado 7404 (NOT) Figura 3. Integrado 7408 (AND) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nota. Adaptado de Compuertas Lógicas (familias) por Nota. Adaptado de Compuertas Lógicas (familias) por 
Amigos de Psoc, s/f, Amigos de Psoc Amigos de Psoc, s/f, Amigos de Psoc 
 
(Amigos de Psoc: Compuertas Lógicas (familias) (Amigos de Psoc: Compuertas Lógicas (familias) 
 
Figura 4. Integrado 7432 (OR) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nota. Adaptado de Compuertas Lógicas (familias) por 
Amigos de Psoc, s/f, Amigos de Psoc 
(Amigos de Psoc: Compuertas Lógicas (familias) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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https://amigosdepsoc.blogspot.com/p/compuertas-logicas.html
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Ya que tenemos los componentes necesarios, comenzamos a ensamblar. 
 
Figura 5.- Proceso de ensamblaje (parte 1) 
 
 
Nota. Imagen de autoría propia. 
 
Figura 6.- Proceso de ensamblaje (parte 1) 
 
Nota. Imagen de autoría propia. 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 7.- Proceso de ensamblaje (parte 3) 
 
Nota. Imagen de autoría propia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Actividad de aprendizaje 
Realizar el proceso de diseño e implementación para un sumador: 
 
M A B Suma 
W X Y Z S2 S1 S0 
0 0 0 0 0 0 0 0 
1 0 0 0 1 0 0 1 
2 0 0 1 0 0 1 0 
3 0 0 1 1 0 1 1 
4 0 1 0 0 0 0 1 
5 0 1 0 1 0 1 0 
6 0 1 1 0 0 1 1 
7 0 1 1 1 1 0 0 
8 1 0 0 0 0 1 0 
9 1 0 0 1 0 1 1 
10 1 0 1 0 1 0 0 
11 1 0 1 1 1 0 1 
12 1 1 0 0 0 1 1 
13 1 1 0 1 1 0 0 
14 1 1 1 0 1 0 1 
15 1 1 1 1 1 1 0 
 
Sugerencias 
1. Consultar más fuentes de información para realizar la resta binaria. 
2. Verificar el funcionamiento del circuito en un simulador previo al ensamble 
3. Organizar los componentes que se utilizarán para el desarrollo de la práctica. 
4. Revisar las conexiones por etapas en la protoboard, es decir, conectar y verificar cada 
conexión por separado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Fuentes de consulta 
Ballén, N. D. P. (2015). Compuertas Lógicas (familias). Amigos de Psoc. 
https://amigosdepsoc.blogspot.com/p/compuertas-logicas.html 
Peralta, E. R. (2023). Circuitos combinacionales Análisis y diseño. Universidad 
Autónoma de Guerrero. 
https://www.erodriguez.uagro.mx/classes/sd/files/personal/03_Circuitos_
Combinacionales.pdf 
 
 
 
 
 
Elaboró Verificó 
 
 García González Irma Angélica Hernández Pitalua Daniel 
 Docente (s) Jefatura de carrera o Subdirección de 
Estudios de Posgrados 
 
 
 
Las firmas anteriores hacen constar que se ha verificado que la presente práctica es representativa de los objetivos de la 
unidad a que corresponda, que las instrucciones y la metodología son acordes al objetivo de la práctica y está referenciada 
en la bibliografía indicada y, que las instrucciones son claras. 
 
 
 
 
 
 
 
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