Circuitos m.s.i

Capítulo 7

Diseño con Circuitos M.S.I.

’ 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 y de lacantidad 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. Además de que estosbloques 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 la adaptación en algunoscasos).

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 unproblema 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 estas preguntas es afirmativacasi 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 circuitos combinacionalescomercializados 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 tambiénel 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 posible realizar multiplicaciones ydivisiones, 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 acarreo de salida. Como se muestra en el...