Circuitos Coombinacionales

CAPITULO IV
CIRCUITOS COMBINACIONALES

Un circuito o un sistema lógico combinacional es aquel que está formado por funciones lógicas elementales ( AND, OR, NAND, NOR, etc. ), tiene un determinado número de entradas y salidas. En cada instante, el valor de la salida (o salidas) depende únicamente de los valores de las entradas Por lo tanto, en ellos no es necesario tener en cuenta el tiempo.Ejemplos de sistemas lógicos combinacionales:
* Codificadores
* Decodificadores
* Multiplexores
* Demultiplexore

4.1. Análisis y Diseño

Análisis

Dado el esquema circuital del sistema (nivel de puertas lógicas), el análisis del sistema, consiste en obtener sus ecuaciones, proceder a su simplificación y , si es posible, la transcripción de su funcionamiento en formaliteral.
Un circuito combinacional se analiza determinando la salida de los elementos lógicos que lo constituyen (normalmente puertas lógicas), partiendo de las variables de entrada y avanzando en el sentido de la señal hacia la salida.

Su salida o salidas (la expresión de la función que realiza) puede obtenerse de una forma sencilla:
* Partiendo de las puertas de entrada y progresandohacia las salidas a través de los diferentes "niveles" del circuito lógico.
* Un nivel representa cada paso por una puerta y la de salida es el primer nivel.
* Las puertas cuya salida alimentan al primer nivel, constituyen el segundo nivel, y así sucesivamente.
Ejemplo:

Una vez realizado este primer paso, la función puede aparecer como suma de productos o como producto de sumas, peroninguna de las dos formas tiene porqué ser canónica.
En general, la función puede aparecer de otra forma, dependiendo del número de niveles, pero todas deben de conducirnos al mismo mapa de Karnaugh.
Con el mapa de Karnaugh, la función puede ser simplificada y obtenida su tabla de verdad.
A partir de esta tabla de verdad será ya inmediato dar la función de forma literal (proposición).

Si elcircuito está construido con puertas NAND, NOR su análisis se hace de forma análoga, podemos considerar las equivalencias entre puertas y si queremos transformarlo en combinación de puertas AND y OR, hacemos lo siguiente:
* Considérense como puertas OR todas las puertas NAND en nivel impar.
* Considérense como puertas AND todas las puertas NAND en nivel par.
* Compleméntense todas lasvariables que entren en el circuito en un nivel impar.
* Cuando una variable entre a un nivel par y a uno impar sólo será complementada en el nivel impar.

Cuando el circuito está realizado con puertas NOR y queremos transformarlo en combinación de puertas AND y OR:
* Considérense como puertas AND todas las puertas NOR en nivel impar.
* Considérense como puertas OR todas las puertasNOR en nivel par.
* Compleméntense todas las variables que entren en el circuito en un nivel impar.
* Cuando una variable entre a un nivel par y a uno impar sólo será complementada en el nivel impar.

Sistesis : Suma de productos

Síntesis: Materializar un circuito a partir de la función de conmutación. Es inmediato generarlo con puertas AND-OR-NOT en forma de suma de productos apartir de dicha función, es decir, dada una especificación literal, obtener un circuito que la satisfaga, generalmente bajo unos criterios de optimización.
Ejemplo :

Síntesis: Puertas NAND (e inversores)

La síntesis de un sistema combinacional en forma de suma de productos mediante puertas NAND es directa materializando todos los operadores que aparecen en la expresión de conmutación conpuertas NAND y se añaden inversores en los términos formados por único literal.
Ejemplo:

Síntesis: Producto de Sumas

La síntesis de un sistema combinacional en forma de productos de sumas mediante puertas AND-OR-NOT es directa materializando los operadores que aparecen en la expresión de conmutación con sus puertas lógicas equivalentes.
Ejemplo:

Síntesis: Puertas NOR (e inversores)

La...