importantes












Estructura y Tecnología de Computadores (ITIG)











Luis Rincón Córcoles
José Ignacio Martínez Torre
Susana Borromeo
Cristina Conde Vilda
Ángel Serrano Sánchez de León







Tema 6. Circuitos combinacionales y puertas lógicas
Programa
1. Introducción.
2. Puertas lógicas básicas.
3. Análisis y síntesis de circuitos combinacionales.
4.Bloques combinacionales estándares principales.
4.1. Sumadores y restadores.
4.2. Decodificadores.
4.3. Multiplexores.
4.4. Desplazadores.
4.5. Dispositivos Lógicos Programables (Memorias ROM).
5. Bibliografía.

Conceptos básicos: circuito combinacional, puertas lógicas básicas (AND, OR,
NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR), análisis de circuitos, síntesis de circuitos,
bloques combinacionalesestándares (sumador/restador, decodificador,
multiplexor, desplazador, memorias ROM).

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Tema 6. Circuitos combinacionales y puertas lógicas
1. Introducción

En los circuitos combinacionales la salida Z en un determinado instante
de tiempo ti sólo depende de X en ese mismo instante de tiempo ti , esdecir que no tienen capacidad de memoria y que se puede obviar la variable
de tiempo t.
Z(t) = F(X(t)) Z = F(X)

X Z


Ejemplo: Sumador
Los circuitos combinacionales que vamos a estudiar son:

Puertas lógicas

Bloques combinacionales
Sumadores y restadores.
Decodificadores y multiplexores.
Desplazadores.

Dispositivos lógicos programables (ROM).
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Tema 6. Circuitos combinacionales y puertas lógicas
2. Puertas LógicasPuerta Lógica: Circuitos electrónicos compuestos por resistencias, diodos y
transistores que realizan las distintas operaciones booleanas.
Vamos a estudiar circuitos lógicos con el convenio de lógica positiva:
Nivel H (5 voltios) ⇔ 1 y Nivel L (0 voltios) ⇔ 0.
Las puertas lógicas básicas son:
AND.
OR.
NOT.
NAND.
NOR.
XOR.
XNOR.
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2Tema 6. Circuitos combinacionales y puertas lógicas


Z = A AND B = A · B















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Tema 6. Circuitos combinacionales y puertas lógicas


Z = A OR B = A + B















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Tema 6. Circuitos combinacionales y puertas lógicas


Z = NOT A = A















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Tema 6. Circuitos combinacionales y puertas lógicasZ = A NAND B = (A · B)















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Tema 6. Circuitos combinacionales y puertas lógicas


Z = A NOR B = (A + B)















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Tema 6. Circuitos combinacionales y puertas lógicas


Z = A XOR B = A ⊕ B















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5Tema 6. Circuitos combinacionales y puertas lógicas


Z = A XNOR B = A ⊕ B















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Tema 6. Circuitos combinacionales y puertas lógicas
3. Análisis de Circuitos Combinacionales
Análisis: Obtención de las funciones de conmutación que describen el
comportamiento del circuito, expresando la salida en función de las
entradas.

Ejemplo:
X2
X1
X2X1





X1
X0
X2
X1
X0
X1X0

X2X1X0Z=(X2X1 + X1X0 + X2X1X0)
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Tema 6. Circuitos combinacionales y puertas lógicas
Síntesis: 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 a partir de dicha función.
Ejemplo: Z= x2 + x1x0 + x3x2x0+ x2x1x0











13Tema 6. Circuitos combinacionales y puertas lógicas
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 con puertas NAND y se
añaden inversores en los términos formados por único literal....