INFORME FINAL N°1 LABORATORIO DE C. DIGITALES

7/23/2019 INFORME FINAL N1 LABORATORIO DE C. DIGITALES

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR

DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA y ELCTRICA

CURSO:Circuitos y Sistemas Digitales I

LABORATORIO:Informe Final de Circuitos Digitales N01

TEMA:Niveles de voltaje en TTL. Circuitos Lgicos Bsicos:Habilitacin/Inhabilitacin

PROFEDOR:Ing. Oscar Casimiro Pariasca

ALUMNOS: Medina Castillo, Amrico 13190177

Chalco Alania, Renzo13190079

Unocc Sihuinta , Roger13190167

E.A.P:Ingeniera Electrnica.

SEMESTRE ACADEMICO:2015 - I


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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA y ELCTRICA

LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALES I

LABORATORIO 1:Niveles de voltaje en TTL. Circuitos Lgicos Bsicos:

Habilitacin/Inhabilitacin

I. OBJETIVO:

Verificar y medir los niveles de voltaje en TTL.

Verificar la tabla de verdad de diversos circuitos lgicos bsicos TTL.

-Verificar la habilitacin/inhabilitacin de puertas lgicas.

II. MATERIALES y EQUIPO:

!. TTL: "#$$% "#$&% "#$#% "#$'% "#(&% "#') - $* diodo de cristal o *+#$$#

Led , #% , # *&$ ohm% ($ ohm% (.0ohm

12uipos: 3uente de voltaje 45 Vcc% 6ult7metro% osciloscopio% generador de pulsos.

III. CUESTIONARIO FINAL.

1. Cules son las tecnologias utilizadas en la fabricacion de componentes

digitales .Explique las caracteristicas de los TTL y CM! indicando sus

"enta#as y des"enta#as$

Existen varias ten!"!#ias $e %a&riai!n $e ir'it!s inte#ra$!s 'ti"i(a$as )ara )r!$'ir ir'it!sinte#ra$!s $i#ita"es * $e "as 'a"es "as +as !+'ne s!n CMOS*TTL*NMOS y ECL.

%iferencias entre las familias CM! y TTL&

Las $i%erenias +,s i+)!rtantes entre a+&as %a+i"ias s!n:

a- En "a %a&riain $e "!s ir'it!s inte#ra$!s se 'san transist!res &i)!"ares )ar e" TTL ytransist!res MOSFET )ara "a ten!"!#/a CMOS

&- L!s CMOS re0'ieren $e +'1! +en!s es)ai! 2,rea en e" CI- $e&i$! a "! !+)at! $e "!stransist!res MOSFET. A$e+,s $e&i$! a s' a"ta $ensi$a$ $e inte#rain* "!s CMOS est,ns')eran$! a "!s CI &i)!"ares en e" ,rea $e inte#rain a #ran esa"a* en LSI 3 +e+!rias#ran$es* CI $e a"'"a$!ra*+ir!)r!esa$!res3* as/ !+! VLSI.

- L!s ir'it!s inte#ra$!s CMOS es $e +en!r !ns'+! $e )!tenia 0'e "!s TTL.$- L!s CMOS s!n +,s "ent!s en 'ant! a ve"!i$a$ $e !)erain 0'e "!s TTL.

e- L!s CMOS tienen 'na +ay!r in+'ni$a$ a" r'i$! 0'e "!s TTL.%- L!s CMOS )resenta 'n +ay!r interva"! $e v!"ta4e y 'n %at!r $e ar#a +,s e"eva$! 0'e "!sTTL.


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TTL&

'enta#as&

Una $e "as venta4as $e "as TTL es s' ra)i$e( . 5is+in'i!n $e" ta+a6! 7sis! $e" $ise6!*asi !+! "a $is+in'i!n $e "!s !st!s*+en!r

re0'eri+ient! $e )!tenia*tenien$! )!r !nse'enia e" a1!rr! en "a %'ente $ea"i+entai!n y e" a1!rr! en e" siste+a $e en%ria+ient!.

A"i+entain $e 8V !n 'n v!"ta4e +/ni+! $e 9.8 y 'n v!"ta4e +,xi+! $e 8.;8* )!r $e&a4!$e" v!"ta4e +/ni+! e" !+)!nente )'e$e n! %'ni!nar !rreta+ente y )!r eni+a $e"v!"ta4e +,xi+! se )'e$e $a6ar.

Las se6a"es $e sa"i$a TTL se $e#ra$an r,)i$a+ente si n! se trans+iten a trav


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(. Mue

stre

y

de)na en la cur"a caracter*stica de transferencia de "olta#e para unacompuerta in"ersora& '+,- 'L- '+L- ',.

Caracter*sticas enerales de los C+ %igitales


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Carater/stias $e entra$a3sa"i$a.

Tratan s!&re "!snive"es $e tensin y!rriente en "asentra$as y en "asa"i$a. Es neesari!

!n!er estasarater/stias )ara'na +e4!r'ti"i(ain $e"ir'it!* s!&re t!$!'an$! 1ae+!s+!nta4es !nir'it!s $e$i%erentesten!"!#/as !

tene+!s 0'e!ntr!"ar ir'it!s $e sa"i$a* )!r e4e+)"!* "e$* transist!res* trias et..

Res)et! a "as entra$as:

'+,&V!"ta4e $e entra$a )ara e" nive" a"t! =>=. E" %a&riante )r!)!ri!na "a tensin +/ni+a0'e #aranti(a e" =>= 2VI? +in-.A$e+,s se !nsi$era "a tensin $e entra$a )!r eni+a $e "a'a"* !nsi$er! 0'e "a entra$a est, en esta$! > "#i!.

'+L&V!"ta4e $e entra$a )ara e" nive" &a4! =@=. E" %a&riante )r!)!ri!na "a tensin +,xi+a0'e #aranti(a e" =@=* 2VIL +,x.-. Es "a tensin $e entra$a )!r $e&a4! $e "a 'a"* !nsi$er!0'e "a entra$a est, en esta$! ! "#i!.

++,&Intensi$a$ $e entra$a 'an$! se a)"ia e" nive" a"t! =>=. ++L&Intensi$a$ $e entra$a 'an$! se a)"ia e" nive" &a4! =@=.

Res)et! a "as sa"i$as:

',&V!"ta4e $e sa"i$a en e" nive" =>= .E" %a&riante )r!)!ri!na e" va"!r +/ni+! $e tensin0'e )'e$e a)areer 2 V O? +in-.Ser, "a tensin $e sa"i$a )ara "a 0'e !nsi$era+!s 0'e'an$! se s')era* e" esta$! $e" $is)!sitiv! esta en V2>-

'L: V!"ta4e $e sa"i$a en e" nive" =@=. E" %a&riante )r!)!ri!na e" va"!r +,xi+! $e tensin0'e )'e$e a)areer 2VOL +,x.-.C'an$! "a tensin es in%eri!r a


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I! +,x. nII

Sien$! e" %an3!'t e" va"!r +,xi+! $e n 2n+er! $e entra$as- 0'e an '+)"e !n "a ex)resin.

Cur"a de transferencia

M'estra "a %!r+a $e variar "a tensin $e sa"i$a en %'nin $e "a tensin $e entra$a. En e" as! $e'n invers!r* 1ay 'n +ar#en $e tensi!nes $e entra$a 0'e !rres)!n$en a" nive" =@=* )ara e" 'a"0'e$a #aranti(a$! 0'e "a sa"i$a es =>=. D $e %!r+a an,"!#a ta+&i


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El tiempo de propagaci8n

En re$es $e !r$ena$!res* es e" tie+)! trans'rri$! $es$e 0'e "a in%!r+ain es trans+iti$a 1asta0'e "a in%!r+ain ""e#a a" ree)t!r. E" tie+)! $e )r!)a#ain $e)en$e $e "a $ensi$a$ $e"+ateria" $e" 0'e est, 1e1! e" +e$i! $e trans+isin. Esta $ensi$a$ )'e$e a+&iar $e)en$ien$!$e !tr!s %at!res* in"'yen$! "a te+)erat'ra $e" +ateria".

%isipaci8n de potencia

5e&i$! a" ta+a6! re"ativa+ente re$'i$! $e "!s transist!res y !tr!s se+i!n$'t!res $e )!tenia*en #enera" n! s!n a)aes $e $isi)ar t!$a "a )!tenia 0'e )r!$'en sin a"entarseexesiva+ente* !n e" !nsi#'iente ries#! $e $estr'in. P!r este +!tiv! es neesari!a!+)a6ar"!s $e a"#n e"e+ent! 0'e %ai"ite "a e"i+inain $esea )!tenia. Ta" es "a %'nin $e"$isi)a$!r.

+nmunidad al ruido

Teria+ente* e" r'i$! $e +!$! !+n se a!)"a )!r i#'a" a a$a !n$'t!r $e 'n )ar tren(a$!)er%eta+ente si+


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9. %ibu#ar s*mbolos l8gicos alternati"os/2orma

!tandard y 2orma +EC5para cada una de lascompuertas l8gicasbsicas.

:uerta Logica&

Una

)'erta "#ia es 'n

$is)!sitiv! e"etrni! 0'e rea"i(a 'na !)erain $e"

,"#e&ra $e B!!"e 2AN5* OR* NOT- ! 'na %'nin "#ia

seni""a 2NAN5* NOR* OR*NOR-. La )'erta "#ia es e" e"e+ent! &,si! $e

ir'it!s

$i#ita"es +,s

!+)"e4!s

a)aes $e !&tener $eisi!nes "#ias

!+! sa"i$a a )artir $e iertas !n$ii!nes $e

entra$a.

La )'erta "#ia +,s seni""a es "a )'erta se#'i$!ra ! &%er 2&'Ger-* 0'e )resenta en s'

sa"i$a e" +is+! nive" "#i! 0'e

rei&e en s' entra$a.


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L!s s/+&!"!s IEEE eran "!s 'ti"i(a$!s 1asta "a a)ariin $e" est,n$ar IEC. En esta ),#ina se

+'estran "!s s/+&!"!s "#i!s n!r+a"i(a$!s se#n "!s $!s est,n$ares )ara a$a )'erta "#ia.

La eti0'eta !nteni$a en e" interi!r $e" &"!0'e $e 'n s/+&!"! IEC in$ia "a %'nin "#ia 0'erea"i(a "a )'erta. La ta&"a si#'iente rene "!s in$iativ!s $e )'ertas "#ias +,s 'ti"i(a$!s.

!*mbo

lo

0unci8n l8gica

1 P'erta se#'i$!ra

; P'erta ! %'nin AN5.


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E" /r'"!as!ia$! a 'nter+ina" $esa"i$a si#ni7a0'e "a %'ninrea"i(a$a )!r e"&"!0'e seinvierte antes $e

ser !neta$a a"a sa"i$a.

:uertas

22%-

26-

B6 y

B26

Las )'ertas

NAN5 y NOR

rea"i(an "a

%'nin inversa

$e "as )'ertas

AN5 y OR*

res)etiva+ente.

La )'erta OR rea"i(a

"a %'nin ORex"'siva $e $!sentra$as. La %'ninOR ex"'siva va"e >ex"'siva+ente'an$! "! 1ae 'na$e "as varia&"es.


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La )'erta NORrea"i(a "a %'nin $ee0'iva"enia ! NORex"'siva 2"a %'nin

inversa $e "a ORex"'siva-. La %'nine0'iva"enia va"e >'an$! "as varia&"es s!n e0'iva"entes* es $eir* 'an$! t!$as )resentan e" +is+! esta$! "#i!.

Caracter*sticas de las puertas l8gicas

Tie+)! $e res)'esta ! retar$! $e )r!)a#ain 2ti+e )r!)a#ati!n $e"ay* t)$- es e" 0'etrans'rre $es$e 0'e en "a entra$a se )r!$'e 'n a+&i! 1asta 0'e 8 v!"ti!s. E" %an !'t es $e" !r$en $e 8@. S's )rini)a"es $esventa4as es

"a +en!r ve"!i$a$ y 0'e $e&en ser +ani)'"a$as !n 'i$a$!.

. 4tilizando un C+D9 implementar teoricamente un circuito que produsca &

Un invers!r 'na !+)'erta AN5 $e $!s entra$as.


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Una !+)'erta OR $e $!s entra$as . 'na !+)'erta NOR $e $!s entra$as Una !+)'erta OR $e $!s entra$as 'na !+)'erta NAN5 $e tres entra$as.

Se )'e$e !&servar 0'e e" CI9@@ es 'n ir'it!$e !+)'ertas NAN5 ent!nes :

4n in"ersor

4na compuerta 2% de dos entradas

4na compuerta 6 de dos entradas


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4na compuerta 26 de dos entradas

4na

compuerta

B6 de dos

entradas

4na compuerta

22% de tres

entradas

F. !egGn losresultadosobtenidos

en la parte 9 del experimento- indique si para cada una de las compuertasbsicas se cumplen las condiciones para que estH Iabilitada o inIabilitada.

Un! $e "!s 's!s +,s !+'nes $e "as !+)'ertas &,sias est, en e" !ntr!" $e" '4! $e $at!s$e "a entra$a a "a sa"i$a. En este +!$! $e !)erain se e+)"ea 'na entra$a!+! !ntr!"* +ientras 0'e "a !tra ""eva "!s $at!s 0'e ser,n trans%eri$!s a "a sa"i$a. Si se )er+itee" )as! $e est!s* se $ie ent!nes 0'e "a !+)'erta est, 1a&i"ita$a. Si n! se )er+ite e" )as! $e"!s $at!s* ent!nes "a !+)'erta est, in1a&i"ita$a. In$i0'e )ara 0'e as!s* a$a 'na $e "as


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!+)'ertas &,sias estar/a 1a&i"ita$a ! in1a&i"ita$a. C!n'er$a !n "! !&teni$!ex)eri+enta"+ente

D. C8mo

se

representa un nGmero decimal en el sistema de numeraci8n binario$ J en

el sistema Iexadecimal$

E" siste+a n'+


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C!nvertire+!s a &inari! e" n+er! >>@ 2&ase >@- siste+a $ei+a"

5es$e e" 1 /primerd*gito del binarionue"o5an!ta+!s"!s rest!s 1aiaarri&a:

> @ @ > @ y tene+!s

e" n+er! &inari!0'e !rres)!n$e a"> $ei+a"

> @ @ > @2;-&inari! >2>@-$ei+a"

2Gmeros Iexadecimales

L!s n+er!s Iexadecimaless!n interesantes. ?ay > $/#it!s $i%erentes S!n !+! "!s

$ei+a"es 1asta e" K* )er! $es)'@ $esie+)re:

%ecimal& 1 ( 7 9 F D K 1 11 1( 17 19 1

,exadecimal& @ > ; H 9 8 K A B C 5 E F

K. C8mo se representan los nGmeros decimales utilizando c8digos binarios$

E" siste+a n'+


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En siste+a&inari!* >H> seesri&e >@@@@@>>

E#emplo

Trans%!r+ar e" n+er! $ei+a" >@@ en &inari!

Otra %!r+a $e !nversin !nsiste en 'n +. 5es)'


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E#emplo

. Expliquela formade

representaci8n binaria utilizando el complemento a uno y el complementoa dos. +ndique aplicaciones de estas formas de representaci8n.

Complemento a uno&

E" !+)"e+ent! a 'n! $e 'n n+er! &inari!es 'na !)erain +ate+,tia +'y i+)!rtante en e"

a+)! $e "a !+)'tain* ya 0'e n!s )er+ite !&tener "a re)resentain &inaria $e n+er!s

ne#ativ!s. Se !&tiene a" a+&iar a$a 'n! $e "!s $/#it!s $e" n+er! &inari! N)!r

s' !+)"e+entari!* est! es* a+&iar "!s 'n!s )!r er!s y "!s er!s )!r 'n!s.

:or e#emplo&

N+er! &inari!

C!+)"e+ent! a 'n!

P!$e+!s re%erirn!s a" !+)"e+ent! a 'n! !+! "a %'nin !+)"e+ent! a 'n! * 0'e ta+&i


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Existe 'na $esventa4a a "a 1!ra $e 'ti"i(ar e" !+)"e+ent! a 'n! )ara re)resentar n+er!sne#ativ!s 0'e 1ae +,s a$e'a$! e" !+)"e+ent! a $!s* y es 0'e existen $!s )!si&"esre)resentai!nes )ara e" n+er! er!.

Complemento a dos&

E" !+)"e+ent! a $!s $e 'n n+er! N 0'e* ex)resa$! en e" siste+a &inari!est, !+)'est!)!r n $/#it!s* se $e7ne !+!:

.

E" t!ta" $e n+er!s )!sitiv!s ser, y e" $e ne#ativ!s * sien$! n e" n+er! +,xi+!

$e &its. E" @ !ntar/a a)arte.

Vea+!s 'n e4e+)"!: t!+e+!s e" n+er! 0'e* 'an$! se ex)resa en &inari! es

* !n $/#it!s* y a"'"e+!s s' !+)"e+ent! a $!s:

* y* )!r "! tant!:

P'e$e )areer %arra#!s!* )er! es +'y %,i" !&tener e" !+)"e+ent! a $!s $e 'n n+er! a )artir

$e s' !+)"e+ent! a 'n!* )!r0'e e" !+)"e+ent! a $!s $e 'n n+er! &inari! es 'na 'ni$a$

+ay!r 0'e s' !+)"e+ent! a 'n!* es $eir:

Ca&e se6a"ar 0'e en este e4e+)"! se 1a "i+ita$! e" n+er! $e &its a * )!r "! 0'e n! ser/a )!si&"e$istin#'ir entre e" 398 y e" >K 2e" >K en &inari! es >@@>>-. En rea"i$a$* 'n n+er! en !+)"e+ent!

a $!s se ex)resa !n 'na anti$a$ ar&itraria $e 'n!s a "a i(0'ier$a* $e "a +is+a +anera 0'e 'n

n+er! &inari! )!sitiv! se ex)resa !n 'na anti$a$ ar&itraria $e er!s. As/* e" 398* ex)resa$! en

!+)"e+ent! a $!s 'san$! &its ser/a >>@>@@>>* +ientras 0'e e" >K ser/a @@@>@@>> y

ex)resa$!s en > &its ser/an >>>>>>>>>>@>@@>> y @@@@@@@@@@@>@@>> res)etiva+ente. Se

)resenta "a ta&"a $e ver$a$ $e" !+)"e+ent! a ; )ara 'atr! $/#it!s.

Clculo del complemento a dos&

E" ,"'"! $e" !+)"e+ent! a $!s es +'y seni""! y +'y %,i" $e rea"i(ar +e$iante )'ertas "#ias*

$!n$e resi$e s' 'ti"i$a$.

Para !+en(ar "!s n+er!s )!sitiv!s se 0'e$ar,n i#'a" en s' re)resentain &inaria. L!s n+er!s

ne#ativ!s $e&ere+!s invertir e" va"!r $e a$a 'na $e s's i%ras* es $eir rea"i(ar e" !+)"e+ent!

a 'n!* y s'+ar"e > a" n+er! !&teni$!. P!$e+!s !&servar est! en "a ta&"a $e e4e+)"!.

Ca&e re!r$ar 0'e $e&i$! a "a 'ti"i(ain $e 'n &it )ara re)resentar e" si#n!* e" ran#! $e va"!res

ser, $i%erente a" $e 'na re)resentain &inaria 1a&it'a" e" ran#! $e va"!res $ei+a"es )ara n

&its ser,:
http://es.wikipedia.org/wiki/Complemento_a_doshttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_binariohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cifra_(matem%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Complemento_a_unohttp://es.wikipedia.org/wiki/Complemento_a_unohttp://es.wikipedia.org/wiki/Complemento_a_unohttp://es.wikipedia.org/wiki/Complemento_a_doshttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_binariohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cifra_(matem%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Complemento_a_unohttp://es.wikipedia.org/wiki/Complemento_a_unohttp://es.wikipedia.org/wiki/Complemento_a_uno


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Con"ersi8n rpida

Una %!r+a $e 1a""ar e" !)'est! $e 'n n+er! &inari! )!sitiv! en !+)"e+ent! a $!s es !+en(ar

)!r "a $ere1a 2e" $/#it! +en!s si#ni7ativ!-* !)ian$! e" n+er! !ri#ina" 2$e $ere1a a i(0'ier$a-

1asta en!ntrar e" )ri+er >* $es)'- y $es)' a"

res'"ta$!* viene a ser "! +is+! 0'e "! anteri!r+ente ex)"ia$!.

>@@@@> 333 @>>>>@ 33 @>>>>>

Es e0'iva"ente ne#ar t!$!s "!s $/#it!s 1aien$! OR!ntra 'n n+er! !n "a +is+a anti$a$ $e

$/#it!s &inari!s )er! ""en! $e >s y s'+ar > a" res'"ta$!. En "a )r,tia )!$r/a ex)"iarse !+!:

>@@@@> OR >>>>>> @>>>>@

A#re#an$! > @>>>>>

Para i+)"e+entar"! en 'na r'tina esrita en e" "en#'a4e $e )r!#ra+ain C* as'+ien$! 0'e x es

"a anti$a$ a "a 0'e se "e a"'"ar, e" !+)"e+ent! a ;* n e" n+er! +,xi+! $e &its $e "as

anti$a$es re)resenta$as y y es "a varia&"e en $!n$e se a"+aenar, e" res'"ta$!. E" ,"'"!

)!$r/a esri&irse !+!:

y 22x2;n3>---2;n3>-

Si n n! va a a+&iar a "! "ar#! $e" )r!#ra+a* )'e$e s'stit'irse !+! 'na !nstante y !n e""!

ae"erar e" ,"'"! y $is+in'ir "!s re'rs!s $e +)'t! !ns'+i$!s . P!r e4e+)"!* si t!$!s "!s

,"'"!s s!n en &its* "a r'tina anteri!r )!$r/a si+)"i7arse a:

y 22x@xFF- -@xFF

plicaciones

S' 'ti"i$a$ )rini)a" se en'entra en "as !)erai!nes +ate+,tias !n n+er!s &inari!s. En

)arti'"ar* "a resta $e n+er!s &inari!sse %ai"ita en!r+e+ente 'ti"i(an$! e" !+)"e+ent! a $!s:
http://es.wikipedia.org/wiki/Complemento_a_dos#cite_note-1http://es.wikipedia.org/wiki/Disyunci%C3%B3n_exclusivahttp://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_programaci%C3%B3n_Chttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmeros_binarioshttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmeros_binarios#Resta_de_n.C3.BAmeros_binarioshttp://es.wikipedia.org/wiki/Complemento_a_dos#cite_note-1http://es.wikipedia.org/wiki/Disyunci%C3%B3n_exclusivahttp://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_programaci%C3%B3n_Chttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmeros_binarioshttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmeros_binarios#Resta_de_n.C3.BAmeros_binarios


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"a resta $e $!s n+er!s &inari!s )'e$e !&tenerse sumando al minuendo el complemento a

dos del sustraendo. Se 'ti"i(a )!r0'e "a 'ni$a$ arit+

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INFORME FINAL N°1 LABORATORIO DE C. DIGITALES