Circuito

Circuitos Combinacionales MSI

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TEMA 5. SISTEMAS COMBINACIONALES MSI. INTRODUCCIÓN
Los sistemas combinacionales son aquellos en los que las salidas dependen exclusivamente de las entradas, luego para una misma entrada siempre se tiene la misma salida. Hasta ahora el diseño de funciones lógicas, o de circuitos lógicos, se ha realizado mediante el uso exclusivo de puertas básicas. Loscircuitos que contienen estas puertas básicas son conocidos como SSI (Small Scale of Integration) por que contienen un número pequeño de transistores. El diseño que se realiza con estos dispositivos se denomina CUSTOM. Un paso más profundo en el diseño HARDWARE es realizar un diseño SEMICUSTOM, basado en el uso de bloques constructores más complejos. Esto se puede hecer mediante el uso de sistemas ocircuitos MSI (Medium Scale of Integration) dónde el número de puertas básicas puede llegar a 100. Más avanzados son los sistemas LSI (Large Scale of Integration ~1000), VLSI (Very Large Scale of Integration >1000), y ULSI (Ultra Large Scale of Integration >100000). En un computador se realizan principalmente operaciones de codificación y decodificación de datos usando codificadores ydecodificadores; transmisión y control de datos usando líneas de bus, multiplexadores y demultiplexadores; y procesado de datos mediante circuitería aritmética. En nuestro computador podemos encontrarnos los siguientes sistemas MSI: • CODIFICADORES Y DECODIFICADORES • MULTIPLEXORES Y DEMULTIPLEXORES • SUMADORES, COMPARADORES ... Además estos dispositivos pueden usarse también para la realización de funcionescomplejas con un considerable ahorro de área frente al uso de puertas básicas (circuitos SSI).

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DECODIFICADORES
Un decodificador es un circuito lógico con n entradas y 2n salidas, tal que para cada combinación de entradas se activa al menos una salida. Si sólo se activa una salida se denomina decodificador completo. Por ejemplo este es un circuitodecodificador completo de 3 a 8 líneas, permitiría la activación de un dispositivo al proporcionarle la dirección de dicho dispositivo. Dispone de una entrada de HABILITACIÓN (enable) que conecta o desconecta el dispositivo, en este caso dicha entrada es activa a NIVEL BAJO, ya que el dispositivo se activa cuando dicha entrada recibe un ‘0’ lógico.
/EN A 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 B 0 0 0 1 1 0 0 11 C D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0 X X X X X X X X 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 A B C Bin/Oct D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

/EN

Los decodificadores pueden dividirse en diferentes tipos: • EXCITADORES (DRIVERS) que controlan algún dispositivo. • NO EXCITADORES, los que no se usan paradicho fin. Tanto las entradas como las salidas, principalmente estas últimas, pueden ser: • ACTIVAS A NIVEL ALTO: la salida activa es 1 y la no activa 0. • ACTIVAS A NIVEL BAJO: la salida activa es 0 y la no activa 1. Además el número de entradas de Habilitación puede ser de una o más, y pueden estar activas a nivel alto o bajo. Podemos encontrar decodificadores de muy diversos “tamaños”: De 2 a 4líneas De 3 a 8 líneas (bin a oct) De 4 a 16 líneas (bin a hex) Convertidores de códigos: BCD/decimal y BCD/7-seg

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Ejemplo de Decodificador completo de 3 a 8 líneas: CIRCUITO 74X138

Simbolos Lógico del Decodificador, según el Standard IEEE y tradicional.
A B C 3/8 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

G1 G2A G2B

Interior del decodificador:

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REALIZACIÓN DE FUNCIONES CON DECODIFICADORES Un circuito decodificador completo genera todos los productos fundamentales (mintérminos) de las variables de entrada. Cuándo las salidas del decodificador son activas a nivel bajo, para realizar la función en suma de productos basta con conectar las salidas correspondientes a los mintérminos de la función usando puertas NAND: Por...