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Diseño con Circuitos M.S.I.

Capítulo 7

’ Diseño con Circuitos MSI
Ö La evolución de la electrónica digital ha llevado a la comercialización de circuitos integrados de
media escala de integración (MSI) que representan soluciones ya hechas a una gran variedad de
problemas de lógica combinacional y secuencial. En este capítulo se presentan las funciones
típicas de lógica combinacional quehan encontrado su realización en circuitos integrados
comerciales MSI así como su utilización y adaptación a diversos problemas mediante la lógica
SSI (pequeña escala de integración) adecuada.
7.1.- INTRODUCCIÓN
La evolución de los circuitos integrados ha producido una gran variedad de circuitos que realizan
más que una simple función lógica. Estos circuitos, dependiendo de su complejidad yde la cantidad
de compuertas lógicas internas han sido clasificados como circuitos de:
Baja Escala de Integración (SSI).- Hasta 12 compuertas lógicas o menos (funciones lógicas
básicas)
Media Escala de Integración (MSI).- Hasta 100 compuertas lógicas
Alta y muy Alta Escala de Integración (LSI y VLSI) .- Más de 100 compuertas lógicas
Hay varias ventajas en el uso de los circuitos MSI. Ademásde que estos bloques funcionales
realizados en circuito integrado representan la experiencia y el trabajo de diseñadores de funciones
lógicas que es conveniente tener en cuenta para no repetir esfuerzos, su uso conlleva las siguientes
ventajas:

þ Realizaciones más compactas (al tener soluciones completas en un sólo circuito integrado con
algunas pocas puertas extra para realizar laadaptación en algunos casos).

þ Menos alambrado (puesto que para usar los circuitos MSI sólo se requiere alambrar entradas y
salidas, la función lógica que realizan ya está alambrada en su interior)

þ Soluciones modulares (toda la lógica relacionada con una subfunción está contenida en un sólo
circuito integrado)

þ Facilidad de mantenimiento (por la misma razón que el punto anterior).
Por esto,al abordar un problema de diseño de circuitos lógicos, antes de aplicar el procedimiento
visto en el capítulo anterior, primero hay que responderse las siguientes preguntas:
¿Existe un circuito integrado que ya realiza la función requerida?
¿Es posible adaptar con poca lógica adicional un circuito integrado (o varios) para realizar la
función requerida?
Si la respuesta a alguna de estaspreguntas es afirmativa casi seguro que esta opción nos dará la
mejor solución comparada con el procedimiento de diseño visto en el capítulo anterior (lo único que
faltaría es un análisis comparativo de costos en donde se considere cuántos circuitos se desea
construir, cual es el costo por unidad, si se van a comercializar, etc...)

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Capítulo 7

Diseño con Circuitos M.S.I.

Los circuitoscombinacionales comercializados en circuito integrado MSI se pueden clasificar dentro
de cuatro grandes divisiones:
Circuitos aritméticos (sumadores y comparadores)
Generadores de paridad
Multiplexores y demultiplexores
Codificadores y decodificadores
En este capítulo se tratarán algunos de los circuitos anteriores, sus aplicaciones, su principio de
operación, sus principales variantes,etc. Además, se tratará también el principio de construcción de
las memorias ROM por su íntima relación con los decodificadores.
7.2.- CIRCUITOS SUMADORES
El sumador binario es la célula fundamental de todos los circuitos aritméticos, ya que mediante
sumas (y complementos) es posible realizar restas y como ya se vió en capítulos anteriores con
sumas y restas (además de corrimientos) es posiblerealizar multiplicaciones y divisiones, en otras
palabras, las cuatro operaciones aritméticas fundamentales se pueden realizar usando sumas.
A continuación se describe el diseño paso a paso de un sumador binario expandible de acuerdo al
número de bits de los datos a sumar.
7.2.1.- EL MEDIO SUMADOR
Un medio sumador es un sumador capaz de sumar dos datos de un sólo bit y producir un bit de...