Circuitos combinatorios

Circuitos Combinatorios.
Un circuito combinatorio es un arreglo de compuertas lógicas con un conjunto de entradas y salidas.  Las n variables de entrada binarias vienen de una fuente externa, las m variables de salida van a un destino externo, y entre éstas hay una interconexión de compuertas lógicas. Un circuito combinatorio transforma la información binaria de los datos de entrada a losdatos de salida requeridos.

Un circuito combinatorio puede describirse mediante una tabla de verdad que muestre la relación binaria entre las n variables de entrada y las m variables de salida. Puede especificarse también con m funciones booleanas, una por cada variable de salida. Cada función de salida se expresa en término de las n variables de entrada. 

El análisis de uncircuito combinatorio comienza con un diagrama de circuito lógico determinado y culmina con un conjunto de funciones booleanas o una tabla de verdad. 

El diseño de circuitos combinatorios parte del planteamiento verbal del problema y termina con un diagrama de circuito lógico. Pasos: 

1- Se establece el problema 
2- Se asignan letras a las variables de entrada y salida 
3- Se deriva la tablade verdad que define la relación entre entradas y salidas 
4- Se obtienen las funciones booleanas simplificadas para cada salida 
5- Se traza el diagrama lógico 

Semisumador. 
Un circuito combinatorio que ejecuta la suma de dos bits se llama semisumador. 
Las variables de entrada de un semisumador se llaman bits sumando y consumando. Las variables de salida se llaman suma yacarreo.
 
Sumador completo o total. 
Es un circuito combinatorio que forma la suma aritmética de tres bits de entrada. Consiste de tres entradas y dos salidas. Dos de las variables de entrada representan los dos bits significativos a sumarse. La tercera representa el acarreo de la posición menos significativa previa. 

Flip-Flops 

El tipo más común de circuitos secuenciales es eltipo síncrono. Estos emplean señales que afectan los elementos de almacenamiento sólo en instantes discretos de tiempo. La sincronización se logra con un dispositivo de tiempo llamado generador de pulso de reloj, que produce un tren periódico de pulsos de reloj. Los elementos de almacenamiento se afectan solo con la llegada del pulso de sincronización. Los circuitos secuenciales síncronos raramentemanifiestan problemas de inestabilidad y su temporización se descompone fácilmente en pasos discretos independientes. 
Los elementos de almacenamiento empleados en los circuitos secuenciales con reloj se llaman flip-flops. Un flip-flop es una celda binaria capaz de almacenar un bit de información. Tiene dos salidas, una para el valor normal y una para el valor complementario del bit almacenado. Unflip-flop mantiene un estado binario hasta que es dirigido por un pulso de reloj para que cambie el estado. 
Flip-flop SR.
Tiene tres entradas, S (de inicio), R (reinicio o borrado) y C (para reloj). Tiene una salida Q, y a veces también tiene una salida complementada. Hay un pequeño triángulo enfrente de la letra C, para designar una entrada dinámica. Denota el hecho de que el flip-flopresponde a una transición positiva (de 0 a 1) de la señal de reloj. 

Si no hay una señal en la entrada de reloj C, la salida del circuito no puede cambiar independientemente de cuáles sean los valores de las entradas S y R. Sólo cuando la señal cambia de 0 a 1 puede la salida afectarse de acuerdo con los valores de las entradas. 
Este flip-flop no debe recibir pulsos de reloj cuando S=R=1 yaque produce un estado siguiente indeterminado. 
Flip-flop D.
Un flip-flop SR se convierte a un flip-flop D insertando un inversor entre S y R y asignando el símbolo D a la entrada única. La entrada D se muestra durante la ocurrencia de una transición de reloj de 0 a 1. 
La salida Q recibe su valor de la entrada D cada vez que la señal de reloj pasa a través de una transición de 0 a 1. ...