Introducción

Un circuito o un sistema lógico combinacional es aquelque:

Está formado por funciones lógicas elementales(AND, OR, NAND, NOR, etc.)

Tiene un determinado número de entradas y salidas.

IMPORTANTE: En cada instante, el valor de la salida (osalidas) depende únicamente de los valores de lasentradas Por lo tanto, en ellos no es necesario tener encuenta el tiempo.

CIRCUITOS COMBINACIONALES

Definición

Un circuito o un sistema lógico combinacional es:

La realización ("implementación") de una función lógica.

Los sistemas o circuitos combinacionales pueden serrepresentados mediante una tabla de verdad o mediante lasexpresiones (formas canónicas, como suma de productos oproducto de sumas).

Toda función lógica puede implementarse en un circuito osistema combinacional.

CIRCUITOS COMBINACIONALESSon dos los aspectos a tratar de los sistemas

combinacionales:

1. Análisis del circuito: Dado el esquema circuital →

obtener sus ecuaciones para simplificarlas y obtener laespecificación literal de su funcionamiento.

Debe conducir a una solución única.

2. Síntesis o diseño del circuito: Dada una especificaciónliteral, obtener un circuito que la satisfaga (generalmentebajo unos criterios de optimización).

Varios circuitos pueden satisfacer la misma tabla de verdad→ SOLUCION no ÚNICA.

Bloques Funcionales Combinacionales:

El progreso de la tecnología electrónica permitió en los 70´s larealización de muchas funciones y multifunciones en un solo circuitointegrado.

Estos son los que se denominaron circuitos de escala de integraciónmedia (MSI).

La combinación de estos circuitos con otros, incluso de caráctersecuencial, generaron bloques funcionales complejos que al serintegrados en un chip han dado lugar a los que se conocen comocircuitos de gran escala de integración (LSI) y de muy gran escala deintegración (VLSI).

Vamos a estudiar algunos bloques funcionales combinacionales que seencuentran como circuitos integrados y cuyo conocimiento resultaimprescindible para diseñar circuitos digitales y comprender elfuncionamiento de los más complejos.

Bloques Funcionales Combinacionales:

1. Codificadores

2. Decodificadores

3. Demultiplexores

4. Multiplexores

5. Detectores-generadores de paridad

6. Sistemas combinacionales programables

Bloques Funcionales Combinacionales:

Circuito combinacional que permite transformar un nivel activo en una de sus entradas en un valor codificado.

Ejemplo: teclado numérico

Entradas: dígitos 0-9

Salidas: codificación binaria (4 bits)

Bloques Funcionales Combinacionales:

Características:

• Suponen que sólo una entrada puede estaractiva

•  Si se activan varias entradas a la vez, lasalida puede ser errónea.

Funciones lógicas

• S3=E8+E9

• S2=E4+E5+E6+E7

• S1=E2+E3+E6+E7

• S0=E1+E3+E5+E7+E9

Problemas:

• E1 y E4 activas dan resultado 5

• Ninguna entrada activa da resultado 0

Bloques Funcionales Combinacionales:

Ejemplo: codificador 4:2 sin prioridad

M: N ⇒ +‘M’ entradas, ‘N’ salidas

EO: “Enable Outputz”

Sirve para diferenciar el caso de activarse E0 y el de que no haya nada activo

También sirve para asociar varios codificadores

Casos no contemplados

• Cualquier combinación de activación múltiple

• Las salidas son indiferentes

Bloques Funcionales Combinacionales:

Características:

Si se activan varias entradas a la vez, dan prioridad a una de ellas

Prioridad:

Al bit más significativo: se da prioridad a la entrada mayor.

Si se activan E1 y E5, el resultado es 5.

Al bit menos significativo: se da prioridad a la entrada menor.

Si se activan E1 y E5, el resultado es 1.

En los codificadores sin prioridad si se activan simultáneamente varias

líneas de entrada se genera un código erróneo en la salida, de acuerdo

al número de entradas excitadas con el respectivo valor.

La solución de este conveniente se logra empleando codificadores de prioridadde modo que respondan a una sola señal de entrada activa.

Funcionan codificando la entrada activa de mayor valor decimal sin tener encuenta las demás).

Bloques Funcionales Combinacionales:

Ejemplo: Codificador 74148 (de octal a binario) activo por bajos.

Símbolo de uncodificador 74148 conprioridad de 8 líneas a3 líneas

Diagrama lógico de uncodificador 74148

Bloques Funcionales Combinacionales:

Asociación de codificadores: COD8:3 con dos COD 4:2

Se encadenan los EI y EO

Cuando un COD está activo (EI=‘1’) y no tiene ninguna entradaactiva, activa al siguiente COD (EO=‘1’).

Bloques Funcionales Combinacionales:

Circuito combinacional que transforma un valor codificado en la activación de la salida correspondiente al dicho valor.

• Realizan la función inversa a los codificadores

Bloques Funcionales Combinacionales:

Circuito que permite seleccionar una de las entradas y copiar su valor a la salida. La entrada seleccionada depende del valor que se dé a las entradas de control.

Se denominan por el número de entradas de dato: MUX2, MUX4,

… 2n = N

N=entradas de datos, n=entradas de control ⇒

Bloques Funcionales Combinacionales:

Circuito que copia el valor de la entrada de datos en la salida indicadapor el valor de las señales de control.

Son el circuito opuesto a los multiplexores

Son equivalentes a decodificadores, si equiparamos las entradas decontrol (Ci) del DEMUX a las de datos (Ei) del DEC, y la señal de datodel DEMUX (D) al Enable del DEC (E)

Bloques Funcionales Combinacionales:

Utilidad de multiplexores y demultiplexores

Transmisión serie multiplexada

Bloques Funcionales Combinacionales:

Circuito que permite determinar si dos datos son iguales, o si uno esmayor que otro.

N es el número de bits de los datos