Sistemas Combinacionales

Transcripción

1 Sistemas Combinacionales Tipos de Sistemas Digitales Puertas Lógicas Bloques Combinacionales Multiplexores Decodificadores/demultiplexores Decodificadores BCD a 7 segmentos Codificadores Comparadores Sumadores Generadores/comprobadores de paridad Otros

2 Tipos de Sistemas Digitales Combinacionales Su salida depende sólo de las entradas presentes en el sistema Elementos básicos: puertas lógicas AND, OR, NOT, NAND, EXOR,... Secuenciales Su salida depende de las entradas presentes en el sistema, y de la secuencia de entradas anteriores Necesitan memoria para almacenar la historia del sistema Elementos básicos: puertas lógicas y biestables

3 Puertas Lógicas Puertas lógicas: OR f=a+b 1 a b f

4 Puertas Lógicas Puertas lógicas: AND f=a b & a b f

5 Puertas Lógicas Puertas lógicas: NOT f=a' 1 a f

6 Puertas Lógicas Puertas lógicas: NOR f=(a+b)' 1 a b f

7 Puertas Lógicas Puertas lógicas: NAND f=(a b)' & a b f

8 Puertas Lógicas Puertas lógicas: EXOR f=a b =1 a b f

9 Puertas Lógicas Puertas lógicas: EXNOR f=(a b)' = a b f

10 Puertas Lógicas La puerta NAND como elemento lógico universal a a' a b (a b)' a b a a' a+b a a' a+b (a+b)' b b' b b'

11 Multiplexores Decodificadores/demultiplexores Decodificadores BCD a 7 segmentos Codificadores Comparadores Sumadores Generadores/comprobadores de paridad Otros

12 Multiplexores El multiplexor es un elemento selector de datos Mediante un conjunto de líneas de selección de datos permiten conmutar una serie de líneas de entrada hacia una única salida

13 Multiplexores S 0 S MUX I 0 I 1 I 2 I Salida

14 Multiplexores: (8 entradas)

15 Multiplexores: (8 entradas)

16 Otros multiplexores: (2 entradas) (16 entradas)

17 Disposición en cascada de varios multiplexores: I 0 I 1 I 2 4:1 MUX I 3 2:1 MUX Salida I 4 I 5 I 6 I 7 4:1 MUX S 2 S 1 S 0

18 Decodificadores/demultiplexores Un decodificador permite detectar una determinada combinación de bits a la entrada, y señalar la presencia de ese código activando una determinada línea de salida. En su forma más general poseen n líneas de entrada y 2 n líneas de salida. Suelen incorporar líneas de habilitación.

19 Decodificadores: (3 a 8)

20 Decodificadores: 74138

21 Decodificadores BCD-decimal (7442) Tipo 4 a 10. Indican la presencia en la entrada de un código BCD. Si el código de entrada no es BCD ninguna línea de salida es activa. Otros tipos: 74139: 2 a : 4 a 16

22 Decodificadores BCD-decimal (7442)

23 Decodificadores BCD-decimal (7442)

24 Demultiplexores Direcciona el dato de una línea de entrada a una de entre un conjunto de líneas de salida. La selección de la línea de salida se realiza mediante un conjunto de líneas de selección. La estructura interna es idéntica a la de un decodificador, empleando como línea de entrada la correspondiente a una línea de habilitación.

25 Decodificadores BCD a 7 segmentos: 7446, 7447,7448 a f g b e c d

26 Decodificadores BCD a 7 segmentos Display de ánodo común +Vcc a b c ánodo común BCD d e f g

27 Decodificadores BCD a 7 segmentos

28 Decodificadores BCD a 7 segmentos Para displays de cátodo común se emplean decodificadores con salidas activas en alto: 7448

29 Codificadores En un codificador, cuando una de sus entradas es activa, presenta a su salida un determinado código correspondiente al dígito representado a la entrada. El código de salida puede ser binario o BCD.

30 Codificadores de prioridad Un codificador de prioridad incluye la lógica necesaria para asegurar que cuando dos o más entradas están activas, el código de salida corresponde con la entrada de mayor numeración. Ejemplos 74147: decimal a BCD, con prioridad 74148: octal a binario, con prioridad

31 Codificadores: (decimal-bcd)

32 Codificadores: (decimal-bcd)

33 Codificadores: (octal-binario)

34 Codificadores: 74148

35 Comparadores: circuito combinacional que compara dos entradas constituidas por palabras binarias y genera las correspondientes salidas para indicar si una palabra es igual, mayor o menor que la otra.

36 Comparadores A 0 A 1 A 2 A 3 B 0 B 1 B 2 B 3 COMP A>B A=B A<B

37 Comparadores: 7485

38 Comparadores: 7485

39 Sumadores El elemento básico es el semi-sumador: A B S C OUT A B S C OUT

40 Sumadores Sumador completo A B C OUT S A S Suma B C OUT A B C IN S C OUT C IN C OUT

41 Sumadores: (sumador de dos palabras de 4 bits)

42 Sumadores: 74283

43 Generadores/comprobadores de paridad Sirven para detectar errores en la transmisión de datos Se basan en el conteo del número de 1s que posee un código binario Esta operación se realiza con puertas OREX La suma (sin acarreos) de un número par de 1s siempre es 0 y la suma de un número impar de 1s siempre es 1

44 Generadores/comprobadores de paridad I 0 I 1 I 2 I N Paridad impar

45 Generadores/comprobadores de paridad: Odd=impar Even=par

46 Otros circuitos combinacionales: ALUs (Unidades Aritmético-Lógicas): Multiplicadores: