Presentación de la Fase 2 de Microelectrónica - Grupo 18
1. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERIAS
PROGRAMAS DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
Jorge David Santiago
Harry Pretelt García
Jaime de Jesús Ospino
Gustavo Joaquín Cantillo
Jaime Ariza
Grupo 18
METODOLOGIAS DE DISEÑO
FASE 2
MICROELECTRÓNICA – 299008
2016 – IV (24/10/2016)
2. “El diseño de circuitos es la parte de la rama electrónica que estudia diversas
metodologías con el fin de desarrollar un circuito electrónico, que puede ser tanto
analógico como digital.”
En esta ocasión, mediante el análisis de las temáticas pertenecientes a la segunda
unidad del curso de Microelectrónica ofrecido por la Universidad Nacional Abierta
y a Distancia, que incluyen las metodologías y variables de diseño, así como la
prueba y validación de circuitos integrados y otros muchos temas, procederemos a
desarrollar en esta fase de trabajo un circuito sumador que realice dicha operación
aritmética al ingresar dos números en binario y presente el resultado en un display.
Para ello, haremos nuevamente uso de las herramientas de software DSCH y
Microwind para construir el diseño esquemático del circuito y generar su respectivo
Layout, todo considerando la arquitectura de los microcontroladores Arduino.
3. Desarrollar el esquema lógico de una calculadora, utilizando compuertas como
AND y XOR, que permita sumar dos dígitos ingresados por ejemplo en binario y
presente el resultado de la operación en un display.
Simular y verificar el funcionamiento del circuito en el programa DSCH.
Generar el respectivo Layout y el modelo 3D del circuito sumador empleando
para ello la herramienta Microwind.
4. Conceptos iniciales para la solución del estudio de caso propuesto.
Desarrollo del circuito integrado del caso de estudio.
Conclusiones.
Referencias Bibliográficas con normas APA.
5. Circuito sumador
Es un circuito lógico que realiza la operación de una suma. Generalmente realizan
las operaciones aritméticas en código binario decimal o BCD exceso 3, por regla
general los sumadores emplean el sistema binario.
Esquema lógico de un sumador completo, imagen tomada de https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Full-
adder_logic_diagram.svg
6. Las entradas son 𝐴, 𝐵, 𝐶𝑖𝑛 que son la entradas de bits 𝐴 y 𝐵, y 𝐶𝑖𝑛 es la entrada de
acarreo. Por otra parte, la salida es 𝑆 y 𝐶 𝑜𝑢𝑡 es la salida de acarreo. En la siguiente
tabla muestra los resultados de este circuito.
La forma de las funciones para el acarreo y la suma respectivamente son:
𝑆 = 𝑎′
𝑏′
𝐶𝑖 + 𝑎′𝑏𝐶𝑖′ + 𝑎𝑏′𝐶𝑖′ + 𝑎𝑏𝐶𝑖
𝐶 𝑜 = 𝑎′𝑏𝐶𝑖 + 𝑎𝑏′𝐶𝑖 + 𝑎𝑏𝐶𝑖′ + 𝑎𝑏𝐶𝑖
𝐶 𝑜 = 𝑏𝐶𝑖 + 𝑎𝐶𝑖 + 𝑎𝑏
También se puede poner la salida S en función de Co:
𝑆 = 𝐶𝑖 𝐶0′ + 𝑏𝐶 𝑜′ + 𝑎𝐶 𝑜′ + 𝑎𝑏𝐶𝑖
Entrada Salida
𝑨 𝑩 𝑪 𝑰 𝑪 𝑶 𝑺
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
10. Simulación del circuito sumador en DSCH3 para diferentes valores lógicos de entrada
Proceso para generar el Layout y modelo 3D del circuito sumador mediante Microwind
12. Modelo 3D del circuito sumador generado mediante Microwind
13. Un sumador es un circuito lógico que realiza la operación aritmética de la suma;
para las entradas se pueden usar códigos binarios decimales o BCD exceso 3,
aunque generalmente suele emplearse el sistema binario.
Si bien un circuito sumador realiza la operación de la suma, esta última se realiza
por medio de operaciones e interpretaciones lógicas, es decir que, el circuito
realmente “simula” el proceso de una suma.
Según el número de entradas que se le asignen al diseño lógico y esquemático de
un sumador, es posible manejar una menor o mayor variedad de valores lógicos
de entrada y por consiguiente, de salida. Por ejemplo, para un sumador básico de
dos dígitos con dos entradas lógicas por cada uno de ellos, al variar los estados de
las entradas (alta o baja), el rango de valores de salida pueden representarse
mediante los números {0,1,2,3,4,5,6}; en cambio, si se utilizan 4 entradas por
cada uno de los 2 dígitos, el rango de salida es mucho mayor
{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9…}, siendo los puntos suspensivos la representación de un
rango mucho más amplio, que puede ser alcanzado con las correctas
configuraciones del circuito sumador.
14. S.A. (2016, 06). Guía Integrada de Actividades del curso de Microelectrónica.
Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD). Obtenido 10, 2016, de
http://campus14.unad.edu.co/ecbti09/pluginfile.php/3491/mod_forum/intro/GI.pdf
S.A. (2016, 06). Rubrica analítica de evaluación del curso de Microelectrónica.
Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD). Obtenido 10, 2016, de
http://campus14.unad.edu.co/ecbti09/pluginfile.php/3491/mod_forum/intro/RA.pdf
S.A. (2016, 06). Guía de actividades de la fase 2 del curso de Microelectrónica.
Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD). Obtenido 10, 2016, de
http://campus14.unad.edu.co/ecbti09/pluginfile.php/3492/mod_forum/intro/GA2.p
df
[Robayo, F. (2009). Metodologías de Diseño y Diagramas de Flujo. Bogotá D.C.:
Universidad Nacional Abierta y/a Distancia. Obtenido 10, 2016, de
http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299008/299008_AVA/Entorno_de_Conoci
miento/Unidad_2/METODOLOGIAS_DE_DISENO_Y_DIAGRAMAS_DE_FLUJO
.pdf
15. Robayo, F. (2009). Test y Pruebas de Circuitos Integrados. Bogotá D.C.:
Universidad Nacional Abierta y/a Distancia. Obtenido 10, 2016, de
http://datateca.unad.edu.co/contenidos/299008/299008_AVA/Entorno_de_Conocimi
ento/Unidad_2/TEST_y_PRUEBAS_DE_CIRCUITOS_INTEGRADOS.pdf
Sola, J. A. R. (2003). Diseño de circuitos y sistemas integrados. Obtenido en 10,
2016,
dehttp://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=4AtUxr5u6JMC&oi=fnd&pg=PT16
&dq=Procesos+de+fabricaci%C3%B3n+de+circuitos+integrados&ots=spJDCPZ
Po9&sig=Y8FgZlHmZBAKGn8-
3GNnbxjqy8E#v=onepage&q=Procesos%20de%20fabricaci%C3%B3n%20de%20c
ircuitos%20integrados&f=false
Baldín, I. Salgueiro E. & Sangrones A. (2010, 09). Sumadores. Universidad de
Cantabria. Obtenido 10, 2016, de
http://personales.unican.es/manzanom/Planantiguo/EDigitalI/SumG2_09.pdf
16. Robayo, F. (2009). Tutorial Básico de Microwind y Dsch. Bogotá D.C. Universidad
Nacional Abierta y a Distancia (UNAD). Obtenido 10, 2016, de
http://campus14.unad.edu.co/ecbti09/mod/resource/view.php?id=3180
López, S. A. P., Campos, E. S., & Gómez, S. F. (2002). Diseño de sistemas digitales
con VHDL. Obtenido 10, 2016, de http://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=c-
GAqdX62lkC&oi=fnd&pg=PR3&dq=dise%C3%B1o+microelectr%C3%B3nico+&
ots=C1GUIixBlV&sig=pG5jzMrW9lJjNnkqon0z0JsMwKw#v=onepage&q=dise%C
3%B1o%20microelectr%C3%B3nico&f=false.
S.A. (2016, 06). Paquete de archivo con los Software Microwind y DSCH.
Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD). Obtenido 10, 2016, de
http://campus14.unad.edu.co/ecbti09/mod/resource/view.php?id=3181
Etienne Sicard. (2014, 03). Manual de usuario de Microwind y DSCH Versión 3.0.
Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD). Obtenido 10, 2016 en las
herramientas del curso de Microelectrónica en el entorno de aprendizaje practico.
