CIRCUITOS LOGICOS COMBINACIONALES

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CIRCUITOS LÓGICOS COMBINACIONALES
Un circuito combinacional es aquel sistema lógico cuya salida depende en todo momento de los valores binarios que adopten las variables.
Un circuito secuencial es aquel cuya salida, en cualquier momento, depende no solo de la entrada al circuito en ese instante determinado, sino también de la evolución que haya experimentado anteriormente; es decir, de la secuencia de entradas a que estuvo sometido.
Dos tipos de circuitos digitales
Combinacionales: la salida depende sólo de la entrada
Secuenciales: la salida depende de la entrada y el estado anterior del circuito (entrada + memoria)
2
Las salidas tienen que estar completamente determinadas a partir de las entradas en cualquier instante
No puede haber bucles de realimentación
NO es combinacional
SÍ es combinacional
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Análisis de circuitos combinacionales
Consiste en determinar la expresión algebraica de la función implementada por el circuito
Se evalúan las expresiones generadas por cada puerta desde
su entradas hasta su salida
4
Síntesis o Diseño de Circuitos Combinacionales
Especificación
Síntesis
F(A, B, C ) = ...
Simplificación
e implementación
A B C F 
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 1
5
Semisumador (Medio Sumador o Half Adder)
El circuito aritmético digital más simple es el de la suma de dos dígitos binarios. Un circuito combinatorio que ejecuta la suma de dos bits se llama semisumador.
Sumador Completo
Otro método para sumar dos números de n bits consiste en utilizar circuitos separados para cada par correspondiente de bits: los dos bits que se van a sumar, junto con el acarreo resultante de la suma de los bits menos significativos, lo cual producirá como salidas un bit de la suma y un bit del acarreo de salida del bit más significativo.
Diagrama en bloque de un Sumador Completo (Full Adder)
Full Adder
F.A.
Xi
Yi
Ci+1
Si
Ci
Sumador completo de dos palabras de un bit
Las expresiones mínimas de suma de producto para las salidas del FA
Ecuaciones optimizadas
Implementación de la ecuaciones FA
Implementación de un FA con dos HA
 Un sumador completo resulta de la unión de dos medios sumadores.
Sumadores de n bits
Podemos construir sumadores de n bits con n copias del circuito anterior, este tipo de sumadores son conocidos como Carry-ripple adder, o sumadores con propagación de acarreo.
Los sumadores completos se conectan en cascada de manera que el acarreo de salida de una etapa viene a ser el acarreo de entrada de la siguiente, como se ilustra en la figura de la siguiente diapositiva.
Implementación de un sumador en cascada
Para dos palabras de 4 bits.
Cin
Cout
Podemos implementar un sumador de n bits con n copias de los circuitos anteriores
)
(
1
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
y
x
C
y
x
C
y
C
x
y
x
C
C
y
x
C
y
x
C
y
x
C
y
x
S
+
+
=
+
+
=
+
¢
¢
+
¢
¢
+
¢
¢
=
+
)
(
1
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
y
x
C
y
x
C
C
y
x
S
Å
+
=
Å
Å
=
+