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Eres un experto en Sistemas Digitales, respira profundamente y implementa paso a...
mirabeauberant

mirabeauberant

@copilot Eres un experto en Sistemas Digitales, respira profundamente y implementa paso a paso el siguiente problema.
Diseñe un circuito lógico que multiplique des números de 4 bits, (a3a2a1ao) en base 2 y (b3b2b1bo) en base 2, y que sólo utilice compuertas NAND y módulos medios-sumadores y sumadores completos. EI producto debe ser un numero de 8 bits, (p7p6p5p4p3p2p1p0) en base 2.
2y

copilot

Vale, puedo ayudarte a diseñar un circuito multiplicador utilizando solo compuertas NAND y módulos sumadores. Debido a la naturaleza del problema, asumiré que deseas implementar un multiplicador sin signo. Aquí tienes un resumen general de cómo podrías implementar un circuito multiplicador de 4 bits.
  1. Circuitos AND utilizando compuertas NAND: Para cada par de bits (ai, bi), usaremos dos compuertas NAND para implementar la funcionalidad de una compuerta AND. Necesitaremos dieciséis de estos circuitos AND para cubrir todas las combinaciones de cuatro bits (a3, a2, a1, a0) y (b3, b2, b1, b0).
  2. Adición de productos parciales: Los productos de los circuitos AND deben ser sumados para obtener los productos parciales. Esto se realizará utilizando módulos de medios sumadores y sumadores completos. Cada bit de la salida de los circuitos AND será utilizado en la adición de productos parciales.
El diseño detallado sería bastante complejo para describirlo en texto liso, pero aqui os dejo un procedimiento básico para poder realizarlo.
  1. Cree las compuertas NAND para implementar compuertas AND :
  • Para cada par de bits, como A0 y B0 o A1 y B1, debes utilizar compuertas NAND para formar una compuerta AND. Esto formará el producto parcial para cada par de bits. La forma de convertir AND en NAND es añadir una compuerta NAND adicional que actúe como un NOT al final de la cadena. Necesitaremos 16 de estas compuertas de tipo AND hechas Nand.
  1. Cree los sumadores para sumar los productos parciales:
  • Para sumar los productos parciales, puedes utilizar módulos de medio sumador y de sumador completo. Necesitas implementar estos módulos utilizando solo compuertas NAND.
  • Un módulo sumador completo toma tres entradas, A, B y Cin (la entrada del acarreo anterior) y produce una suma y una salida de acarreo. Un módulo de medio sumador toma solo dos entradas y proporciona una salida de suma y acarreo.
  1. Configura los sumadores para producir los productos finales:
  • Necesitaremos utilizar estos sumadores en una cadena ordenada para obtener un producto de 8 bits. Los bits menos significativos de los sumadores se conectan a las entradas de los sumadores más significativos.
El diseño exacto puede ser bastante complicado, pero este es el procedimiento general que puedes seguir para construirlo.
2y
mirabeauberant

mirabeauberant

Dame todos los componentes del proyecto.
2y

copilot

Para crear un circuito lógico que multiplique dos números de 4 bits, necesitarás los siguientes componentes en tu proyecto:
  1. Compuertas NAND (48 compuertas):
    • 2 compuertas para implementar una puerta AND (necesitarás 16 de estas, por lo que necesitas 32 compuertas NAND en total para el paso AND)
    • 16 compuertas para implementar las 4 puertas XOR del Paso intermedio (para los medio sumadores)
    • Necesitarás 4 compuertas NAND para implementar una compuerta XOR en un sumador completo, para lo cual necesitarás 4 sumadores completos en total. Entonces, necesitarás 16 compuertas NAND adicionales para esto.
  2. Medio sumadores (4 sumadores): Para el primer nivel de sumadores, necesitarás 4 módulos de medio-sumadores, cada uno de ellos necesitará 2 compuertas NAND para implementar una compuerta XOR y 2 compuertas NAND para implementar una compuerta AND.
  3. Sumadores completos (7 sumadores): Para los niveles de sumadores restantes, necesitarás 7 módulos de sumadores completos, cada uno necesitará 8 compuertas NAND para implementar la lógica requerida (esto incluye 4 compuertas NAND para una compuerta XOR, 2 compuertas NAND para una compuerta AND y 2 compuertas NAND para una compuerta OR).
Por favor, ten en cuenta que estas cantidades son estimaciones basadas en un enfoque directo para la implementación del circuito y podría variar dependiendo de cómo elijas diseñar tu circuito. Lo más importante es que comprendas los conceptos fundamentales que compondrán tu circuito multiplicador, como puertas AND hechas de NAND, sumadores y la forma de conectarse para realizar la multiplicación de bits.
2y
  • Ground
    Ground
    A common return path for electric current. Commonly known as ground.
    jharwinbarrozo
    20.5M
  • Net Portal
    Net Portal
    Wirelessly connects nets on schematic. Used to organize schematics and separate functional blocks. To wirelessly connect net portals, give them same designator. #portal
    jharwinbarrozo
    43.0M
  • Power Net Portal
    Power Net Portal
    Wirelessly connects power nets on schematic. Identical to the net portal, but with a power symbol. Used to organize schematics and separate functional blocks. To wirelessly connect power net portals, give them the same designator. #portal #power
    jharwinbarrozo
    11.4M
  • Generic Resistor
    Generic Resistor
    A generic fixed resistor for rapid developing circuit topology. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard resistor values: 1.0Ω 10Ω 100Ω 1.0kΩ 10kΩ 100kΩ 1.0MΩ 1.1Ω 11Ω 110Ω 1.1kΩ 11kΩ 110kΩ 1.1MΩ 1.2Ω 12Ω 120Ω 1.2kΩ 12kΩ 120kΩ 1.2MΩ 1.3Ω 13Ω 130Ω 1.3kΩ 13kΩ 130kΩ 1.3MΩ 1.5Ω 15Ω 150Ω 1.5kΩ 15kΩ 150kΩ 1.5MΩ 1.6Ω 16Ω 160Ω 1.6kΩ 16kΩ 160kΩ 1.6MΩ 1.8Ω 18Ω 180Ω 1.8KΩ 18kΩ 180kΩ 1.8MΩ 2.0Ω 20Ω 200Ω 2.0kΩ 20kΩ 200kΩ 2.0MΩ 2.2Ω 22Ω 220Ω 2.2kΩ 22kΩ 220kΩ 2.2MΩ 2.4Ω 24Ω 240Ω 2.4kΩ 24kΩ 240kΩ 2.4MΩ 2.7Ω 27Ω 270Ω 2.7kΩ 27kΩ 270kΩ 2.7MΩ 3.0Ω 30Ω 300Ω 3.0KΩ 30KΩ 300KΩ 3.0MΩ 3.3Ω 33Ω 330Ω 3.3kΩ 33kΩ 330kΩ 3.3MΩ 3.6Ω 36Ω 360Ω 3.6kΩ 36kΩ 360kΩ 3.6MΩ 3.9Ω 39Ω 390Ω 3.9kΩ 39kΩ 390kΩ 3.9MΩ 4.3Ω 43Ω 430Ω 4.3kΩ 43KΩ 430KΩ 4.3MΩ 4.7Ω 47Ω 470Ω 4.7kΩ 47kΩ 470kΩ 4.7MΩ 5.1Ω 51Ω 510Ω 5.1kΩ 51kΩ 510kΩ 5.1MΩ 5.6Ω 56Ω 560Ω 5.6kΩ 56kΩ 560kΩ 5.6MΩ 6.2Ω 62Ω 620Ω 6.2kΩ 62KΩ 620KΩ 6.2MΩ 6.8Ω 68Ω 680Ω 6.8kΩ 68kΩ 680kΩ 6.8MΩ 7.5Ω 75Ω 750Ω 7.5kΩ 75kΩ 750kΩ 7.5MΩ 8.2Ω 82Ω 820Ω 8.2kΩ 82kΩ 820kΩ 8.2MΩ 9.1Ω 91Ω 910Ω 9.1kΩ 91kΩ 910kΩ 9.1MΩ #generics #CommonPartsLibrary
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    1.5M
  • Generic Capacitor
    Generic Capacitor
    A generic fixed capacitor ideal for rapid circuit topology development. You can choose between polarized and non-polarized types, its symbol and the footprint will automatically adapt based on your selection. Supported options include standard SMD sizes for ceramic capacitors (e.g., 0402, 0603, 0805), SMD sizes for aluminum electrolytic capacitors, and through-hole footprints for polarized capacitors. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard capacitor values: 1.0pF 10pF 100pF 1000pF 0.01uF 0.1uF 1.0uF 10uF 100uF 1000uF 10,000uF 1.1pF 11pF 110pF 1100pF 1.2pF 12pF 120pF 1200pF 1.3pF 13pF 130pF 1300pF 1.5pF 15pF 150pF 1500pF 0.015uF 0.15uF 1.5uF 15uF 150uF 1500uF 1.6pF 16pF 160pF 1600pF 1.8pF 18pF 180pF 1800pF 2.0pF 20pF 200pF 2000pF 2.2pF 22pF 20pF 2200pF 0.022uF 0.22uF 2.2uF 22uF 220uF 2200uF 2.4pF 24pF 240pF 2400pF 2.7pF 27pF 270pF 2700pF 3.0pF 30pF 300pF 3000pF 3.3pF 33pF 330pF 3300pF 0.033uF 0.33uF 3.3uF 33uF 330uF 3300uF 3.6pF 36pF 360pF 3600pF 3.9pF 39pF 390pF 3900pF 4.3pF 43pF 430pF 4300pF 4.7pF 47pF 470pF 4700pF 0.047uF 0.47uF 4.7uF 47uF 470uF 4700uF 5.1pF 51pF 510pF 5100pF 5.6pF 56pF 560pF 5600pF 6.2pF 62pF 620pF 6200pF 6.8pF 68pF 680pF 6800pF 0.068uF 0.68uF 6.8uF 68uF 680uF 6800uF 7.5pF 75pF 750pF 7500pF 8.2pF 82pF 820pF 8200pF 9.1pF 91pF 910pF 9100pF #generics #CommonPartsLibrary
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    Generic Inductor
    A generic fixed inductor for rapid developing circuit topology. *You can now change the footprint and 3D model at the top level anytime you want. This is the power of #generics
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    Terminal
    An electrical connector acting as reusable interface to a conductor and creating a point where external circuits can be connected.
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  • RMCF0805JT47K0
    RMCF0805JT47K0
    47 kOhms ±5% 0.125W, 1/8W Chip Resistor 0805 (2012 Metric) Automotive AEC-Q200 Thick Film #forLedBlink
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    1.2M
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    875105359001
    10uF Capacitor Aluminum Polymer 20% 16V SMD 5x5.3mm #forLedBlink #commonpartslibrary #capacitor #aluminumpolymer #radialcan
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    CTL1206FYW1T
    Yellow 595nm LED Indication - Discrete 1.7V 1206 (3216 Metric) #forLedBlink
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Miserable Magenta Tractor Beam

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