Tema IV: Circuitos Combinacionales Básicos

Transcripción

1 Informátic Básic Tem IV: Circuitos Comincionles Básicos 1. INTRODUCCIÓN 2. CIRCUITO ARITMÉTICO 2.1 Elementos umdores emisumdor umdor Completo 2.2 Elementos Restdores emirestdor Restdor Completo 2.3 Circuitos umdores/restdores 3. DECODIFICADORE 4. CODIFICADORE 5. COMPARADORE 6. MULTIPLEXORE (o ELECTORE DE DATO) 7. DEMULTIPLEXORE 8. CONVERTIDORE DE CÓDIGO 1

2 Circuitos Aritméticos. emisumdor Es un circuito comincionl cpz de sumr dos dígitos inrios, proporcionndo como slids l sum y el posile crreo C = + C = = C i opermos est expresión se trnsform en: = = ( + ) = ( + ) C C Expresándolo como un loque funcionl: 1/2 Σ C 2

3 C Circuitos Aritméticos. umdor Completo Es un circuito comincionl cpz de sumr dos dígitos inrios junto con el posile crreo procedente de l etp nterior y proporcionndo como slids l sum y el crreo producido c C' c = c + c + c + c = c C' = + c + c Medinte semisumdores: c 1/2 Σ sum crreo 1/2 Σ sum crreo C 3

4 Circuitos Aritméticos. umdor Completo Bloque Funcionl: i i c i-1 Σ i C i umdor de n its con loques funcionles: n-1 n-1 n-2 n c n-1 Σ c n-2 Σ c n-3 c 0 c -1 Σ n-1 n-2 0 Bloque funcionl del sumdor de n its n-1 n Σ de n its n-1 n-2 0 4

5 Circuitos Aritméticos. emirestdor Es un circuito comincionl cpz de restr dos dígitos inrios, proporcionndo como slids l rest y el posile crreo D C D = + C = = D C Expresándolo como un loque funcionl: 1/2 R D C 5

6 Circuitos Aritméticos. Restdor Completo Es un circuito comincionl cpz de restr dos dígitos inrios, teniendo en cuent el posile crreo nterior y proporcionndo como slids l rest y el crreo producido. c R C' D = c + c + c + c = c C' = + c + c c R C' 6

7 Circuitos Aritméticos. Restdor Completo Restdor Completo con semirestdores: c rest 1/2 R 1/2 R crreo rest crreo D C' Restdor Completo con un emisumdor y un emirestdor: c 1/2 Σ sum crreo 1/2 R rest crreo D C' Bloque funcionl: i i c i-1 R D i C i 7

8 Circuitos Aritméticos. umdor/restdor Binrio s / r ' = (s / r) En complemento 2: s / r c 2 c 3 Σ Σ c 1 Σ Σ c 0 c

9 Circuitos Aritméticos. umdor/restdor Binrio s / r ' = (s / r) En complemento 1: s / r c 2 c 3 Σ Σ c 1 Σ Σ c 0 c

10 Circuitos Comincionles. Decodificdor Podemos definir l Decodificdor como un circuito comincionl que recie en sus entrds informción codificd en inrio y nos l proporcion en sus slids sin codificr. Const de n entrds y 2 n slids como máximo. Un decodificdor de 2 4 línes present l siguiente tl de verdd: Esquem: = = = = Bloque Funcionl: Decodificdor

11 Circuitos Comincionles. Decodificdor Agrupción de Decodificdores: Decodificdor de 4 16 Línes c I1 I0 1 E O3 O2 O1 O0 I1 I0 E O3 O2 O1 O0 I1 I0 E O3 O2 O1 O0 I1 I0 E O3 O2 O1 O d E I1 I0 O3 O2 O1 O

12 Implementción de funciones lógics con Decodificdor Puede utilizrse el decodificdor de n-entrds como circuito pr implementr funciones lógics de n vriles lógics. L ide se s en grupr quells cominciones de ls entrds que produzcn un vlor lógico 1 en l slid. D C C = D = 2 2 (1) (1, 2) Decodificdor D C 12

13 Circuitos Comincionles. Codificdor Podemos definir l Codificdor como un circuito comincionl que recie en sus entrds informción sin codificr y nos l proporcion en sus slids codificd en inrio. Un Codificdor Deciml-BCD (No prioritrio) tiene l siguiente tl de verdd: E0 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 DCBA NA D = E8 + E9 C = E4 + E5 + E6 + E6 B = E2 + E3 + E6 + E7 A = E1 + E3 + E5 + E7 + E9 13

14 Circuitos Comincionles. Comprdor que compr ls mgnitudes de dos cntiddes inris pr determin Podemos definir l Comprdor como un circuito comincionl su relción. Un comprdor de mgnitudes de dos its present l siguiente tl de verdd: A1A0 B1B0 A>B A=B A<B A1 B1 A0 B0 A1 B1 A0 B0 A0 B0 A1 B1 A>B A=B A<B 14

15 Circuitos Comincionles. Codificdor Esquem: E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 A B C D Bloque funcionl: E9 E8 E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 Codificdor D C B A 15

16 Circuitos Comincionles. Multiplexor C1 C0 E3 E2 E1 E0 0 0 X X X X X X X X 0 X X X 1 X X 0 X X X 1 X X X X X X X X 1 = C0 C1E0 + C1C0 E1 + C1C0 E2 + C1C0 E3 Esquem: E3 E2 C0 E1 C1 E0 Entrds de dtos (2 n) MUX lid Entrds de elección (n) 16

17 Circuitos Comincionles. Multiplexor. Asocición E0 E1 E2 E3 MUX E4 E5 E6 E7 MUX MUX E8 E9 E10 E11 MUX E12 E13 E14 E15 MUX C0 C1 C2 C3 17

18 Implementción de funciones lógics con Multiplexor Puede utilizrse el multiplexor de n-entrds de selección como circuito pr implementr funciones lógics de n+1 vriles lógics. L ide consiste en socir ls entrds de selección ls vriles lógics exceptundo un de ells que se utiliz pr configurr l entrd de dtos. e construye un tl de verdd orgnizd de l siguiente mner: 2 n n vriles de selección vrile de dtos 0 1 seleccion entrd 0 seleccion entrd 1 seleccion entrd 2 n-1 Csos posiles pr cd fil en l vrile de dtos: Cominción en l entrd i 0 0 Cominción en l entrd i 0 1 Cominción en l entrd i 1 0 Cominción en l entrd i 1 1 iempre 0 en E i vrile_dtos en E i vrile_dtos en E i iempre 1 en E i 18

19 Implementción de funciones lógics: Ejemplo D C C = D = 2 2 (1) (1, 2) 2 vriles como: 1 vrile de selección (n-1) + 1 vrile de dtos = vrile de selección ; = vrile de dtos Implementción de D seleccion entrd 0 seleccion entrd 1 E 0 = E 1 = E 0 E 1 Mux 2 1 D Implementción de C seleccion entrd 0 seleccion entrd 1 E 0 = E 1 =0 E 0 E 1 Mux 2 1 C 19

20 Circuitos Comincionles. Demultiplexor Básicmente, podemos decir que reliz l función contrri l del multiplexor E C1 C Dto 0 = C0 C1E0 1 = C1C0 E1 2 = C1C0 E2 3 = C1C0 E3 0 C0 C Medinte un decodificdor Dto elección D C B A Decodificdor de