Circuitos combinacional
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Este documento describe conceptos básicos de circuitos electrónicos digitales como puertas lógicas, circuitos secuenciales y combinacionales. Explica las funciones de puertas lógicas como AND, OR y NOT. También cubre cómo los circuitos integrados implementan estas funciones lógicas y cómo se conectan en placas de circuito impreso para formar circuitos más complejos.
Circuitos combinacional
- 1. NOM: ABEL DANY GERONIMO QUILLAY PROF: JOSE RICARDO LARA DAVILA CURSO: SISTEMAS ELECTRONICAS
- 2. CIRCUITO SECUENCIALES Así, podemos decir que todo circuito digital genérico tendrá una parte combinacional y otra Parte secuencial. Las salidas están relacionadas con las entradas a través de una función booleana, como las Cada bit de salida de un circuito combi nacional, se obtiene mediante una función booleana aplicada a las variables de entrada. Así, si un circuito tienen salidas, necesitaremos funciones entradas: A,ByC, y dos salidas F, G, que son dos funciones booleanas que dependende las variables de entrada: F(A,B,C) y G(A,B,C). Por ejemplo, estas funciones podrían tener una pintaasí: F = A . B +C G = A.B.C
- 3. PUERTA LOGICA En todas las ingenierías se utilizan planos que describen los diseños. En ellos aparecen dibujos, letras y símbolos . Mediante estos planos o esquemas, el Ingeniero representa el diseño que tiene en la cabeza y que quiere construir. En electrónica digital se utilizan otros símbolos, los de las puertas lógicas, para representar Las manipulaciones con los bits. PUERTO: AND A B A.B
- 4. Esta puerta implementa la operación .Del Algebra de Boole. La que se muestra en esta figura Tienen dos entradas, sin embargo puede tener más. Lo mismo ocurre con el resto de Puertas lógicas que veremos a continuación. PUERTO ON A B A+ B Implementa la operación + del Algebra de Boole. Puede tener también mas de dos entradas. PUERTO NOT A A
- 5. PUERTO NOT EJEMPLO Analizar el siguiente circuito y obtener la expresión booleana de la salida: A B C F El circuito está constituido por dos puertas, una AND de tres entradas y uninversor. la salida dela puerta AND se tiene el producto de las tres variables de entrada A.B.C Y ala travesar el inversor se obtiene la expresión final de F, qu ees: F = A.B.C
- 6. Con las puertas básicas podemos implementar cualquier función booleana. Sin embargo exis-ten otras puertas que se utilizan mucho en electrónica digital PUERTO NANT A B A.B El nombre viene de la abreviación de NOT-AND, y la operación que realiza es la negación De un producto. Aplicando las leyes de DeMorgan vemos que la expresión a su salida es: F = A.B =A+B
- 7. CIRCUITOS INTEGRADOS Y si ahora queremos construir un circuito? ¿Cómo lo implementamos físicamente? Las Puertas lógicas se encuentra en capsuladas dentro circuitos integrados o también conocidos Como chips. En la figura4.5se muestra una foto dedos de ellos, junto aunamonedade1 Euro para apreciar su tamaño. Más coloquialmente, entre los alumnos, reciben el nombre de “cucarachas”, porque son negros y tienen patas. Hay una familia de circuitos integrados,74XX, que está estan da rizada de manera que se ha Definido la información que entra o sale por cada una de las patas. Así pueden existir multitud de fabricantes, pero todos respectando el mismo estándar. Por las patas denominadas VCC y GND se introduce la alimentación del chip , que normal-mente será de 5v, aunque esto depende de la tecnología empleada .Por el resto de patas entra o Sale información binaria codificada según la tecnología empleda . Por ejemplo se puede asociar 5 valdígito’1’y0valdígito’0’.
- 8. Ala hora de fabricar un diseño, estos chips se insertan en una placa y se interconectan las Patas con el resto de chips o partes de nuestro circuito. La inter conexión se realiza por medio cables. Cuando se realiza una placa profesional, las inter conexiones en tre los chips son pista De cobre en la superficie de la placa. Estas placas reciben el nombre de placas de circuito CIRCUITOS INTEGRADOS
- 9. PLACA DE CIRCUITO IMPRESO Con un microprocesador o micro controlador y programar los. Es decir, hacer software en vez hardware. Con esta técnica se pueden diseñar d es de circuitos simples hasta microprocesadores!!! El Hardware está siguiendo la misma tendencia que el software. Los diseñadores de ahora utiliza Sus propios “lenguajes de programación” para especificar el hardware que están diseñando. En esta asignatura se intenta dar una visión lo más independiente posible de la tecnología. De manera que bien se diseñe con puertas lógicas, o bien se utilice un lenguaje de descripcio
- 10. DISEÑO DE CIRCUITO COMBINACIONAL Implementar la siguiente función, utilizando el menor número posible de puerta de cualquier tipo. La función está simplificada al máximo. F = A +B +C . D + C . D En este caso nos dicen que la función está simplificada al máximo, por lo que no hay que hacer. ¡Pero es una pregunta que siempre nos tendremos que hacer!! ¿Está simplificada al También nos introducen una restricción: usar el menor número posible de puertas lógicas. Lo primero que se nos puede ocurrir es utilizar el método del ejemplo anterior, sustituyendo las operaciones del Algebra de Boole por puertas lógicas. El circuito que obtenemos es el siguiente:
- 11. Hemos utilizo las siguientes puertas lógicas: 1) 4 inversores 2) 2 puertas AND de dos entradas 3) 1 puerta OR de cuatro entradas La única restricción que nos han impuesto es utilizar el menor número posible de puertas lógicas... ¿Podemos implementar este circuito con menos puertas?. Echemos un vistazo la función F Teniendo en cuenta que existen otras puertas, como las NAND, XOR, etc... vamos a realizar