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Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Bilbao
Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea
ELECTRONICA INDUSTRIAL
CIRCUITOS COMBINACIONALES
SANCHEZ MORONTA, M - UGALDE OLEA, U.
Circuitos combinacionales m.s.i
1.1. Introducción
1.2. Clasificación de los C.I. digitales
1.3. Clasificación de los C.I. combinacionales
1.4. Codificadores
1.5. Codificadores sin prioridad
1.6. Codificadores con prioridad
1.7. Decodificadores
1.8. Multiplexores
1.9. Demultiplexores
1.10. Circuito semisumador
1.11. Circuito sumador total
1.12. Circuitos restadores
1.13. Comparadores binarios
1.14. Actividad no presencial
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Introducción
Se denominan circuitos digitales combinacionales a un conjunto de
circuitos en los cuales se cumple la condición de que sus salidas son
exclusivamente función de sus entradas, sin que intervenga para nada
el último valor en el que se encontrarán dichas salidas.
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Clasificación de los circuitos integrados digitales
En función de su densidad de integración se clasifican en:
- Circuitos S.S.I (Circuitos de baja escala de integración). Son aquellos
que contienen un máximo de 10 puertas lógicas o 100 transistores.
- Circuitos M.S.I (Circuitos de media escala de integración). Contienen
entre 10 y 100 puertas lógicas o de 100 a 1.000 transistores.
- Circuitos L.S.I (Circuitos de alta escala de integración). Contienen
entre 100 y 1.000 puertas lógicas yo de 1.000 a 10.000 transistores.
- Circuitos V.L.S.I (Circuitos de muy alta escala de integración).
Contienen más de 1.000 puertas lógicas o más de 10.000 transistores.
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Clasificación de los circuitos integrados combinacionales
CIRCUITOS DE COMUNICACIÓN : Sirven tanto para transmitir
información por una línea como para codificar, decodificar o modificar
la estructura de dicha información.
- Codificadores: con prioridad y sin prioridad
- Decodificadores: no excitadores y excitadores ( ánodo común,
catodo común)
- Convertidores de código
- Multiplexores y Demultiplexores
CIRCUITOS ARITMETICOS : Realizan operaciones aritméticas con los
datos binarios que procesan. Entre ellos tenemos: Comparadores,
sumadores, restadores.
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Codificadores
Son circuitos combinacionales que poseen n salidas y 2n entradas y
cuya estructura es tal que al activarse una de las entradas (adoptando
un estado lógico determinado 0 ó 1) en la salida aparece la
combinación binaria (o su complementaria) correspondiente al número
decimal asignado a la entrada.
La función habitual de un codificador es la de convertir cualquier
información digitalizada que entra al sistema digital en su equivalente
en binario natural o en cualquiera de los códigos binarios existentes.
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Codificadores sin prioridad
Son circuitos en los que no pueden activarse simultaneamente más de
una entrada porque, si se activan, aparecen códigos binarios erróneos
en las salidas.
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Codificadores con prioridad
Son codificadores que en el caso de producirse la activación simultanea
de varias entradas del codificador, en la salida aparecerá el código de la
entrada de mayor prioridad (normalmente entrada de peso más
significativo).
La tabla siguiente muestra el funcionamiento de un codificador con
prioridad de decimal a binario BCD y activo a nivel bajo.
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Codificadores con prioridad
Codificador con prioridad de decimal a binario BCD y activo a nivel bajo
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Decodificadores
Son circuitos combinacionales provistos de n entradas y un nº de
salidas menor o igual a 2n. Funcionan de manera que al aparecer una
combinación binaria en sus entradas, se activa una sola de sus salidas.
Normalmente, la salida activada presenta un “0” (en TTL), mientras que
las demás permanecen a “1”. No todos los decodificadores tienen la
misma asignación de estados lógicos; algunos toman un nivel alto “1”
como nivel activo.
Los decodificadores se emplean en los sistemas digitales para convertir
las informaciones binarias, con los cuales trabajan, en otros tipos de
información digitalizadas, pero no binarias, empleadas por otros
dispositivos, por ejemplo, los visualizadores alfanuméricos.
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Decodificadores
La fig. siguiente muestra el funcionamiento de un decodificador de dos
a cuatro líneas con entrada de inhibición que activa la salida en nivel
bajo.
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Decodificadores
Decodificadores no excitadores: Son aquellos cuyas salidas solo
pueden acoplarse a otros circuitos digitales de la misma familia
integrada, pues dan una corriente muy pequeña en dichas salidas.
Decodificadores excitadores: Son aquellos que dan suficiente corriente
como para atacar a otros circuitos integrados de la misma familia; a
dispositivos tales como displays, relés, transductores, etc.
Los decodificadores más comunes son los que excitan a visualizadores
de siete segmentos. Estos visualizadores pueden ser de ánodo común o
cátodo común.
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Multiplexores
Son circuitos combinacionales que poseen las siguientes entradas y
salidas:
- N entradas de información o canales
- n entradas de selección o control
- Una salida de información
- Una entrada de autorización
Los canales de entrada están relacionados con las entradas de
selección por la siguiente expresión
Número de canales = 2Número de entradas de selección
N = 2n
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Multiplexores
El funcionamiento del multiplexor es el siguiente: Cuando una
combinación binaria aparece en las entradas de selección, la
información de entrada presente en el canal por ella definido aparece a
la salida. Por tanto, se puede considerar a un multiplexor como un
conmutador de múltiples entradas y cuya única salida se controla
electrónicamente mediante las entradas de selección.
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Demultiplexores
Son sistemas combinacionales con una entrada de datos, “m” salidas
de información, y “n” entradas de selección, de tal manera que m = 2n
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Circuito semisumador
El semisumador es un circuito digital que efectúa la suma binaria de los
dos dígitos de entrada, proporcionando en su salida el resultado de la
suma y el posible acarreo (carry) producido.
TABLA DE VERDAD DE UN SEMISUMADOR
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Circuito sumador total
El circuito sumador es un circuito aritmético que efectúa la suma
binaria de los dos dígitos de entrada con el acarreo de entrada
procedente de la etapa anterior. Posee las mismas salidas S y C que el
semisumador, pero tiene una entrada más.
TABLA DE VERDAD DE UN SUMADOR TOTAL
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Circuitos restadores
La estructura de estos circuitos es muy similar a la de los sumadores,
con las únicas diferencias de realizar la resta binaria entre los dígitos de
entrada. El acarreo tanto de salida como de entrada, recibe el nombre
de préstamo.
TABLA DE VERDAD DE UN RESTADOR
Resta de a - b
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Comparadores binarios
Los circuitos comparadores binarios son circuitos combinacionales que
indican la relación de igualdad o desigualdad existente entre dos
números binarios A y B de n bits cada uno. Además suelen disponer de
una serie de entradas de acoplamiento en cascada para poder
comparar palabras con mayor número de bits que los permitidos por el
comparador que utilizamos.
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CIRCUITOS SECUENCIALES
Sistemas secuenciales:
- Su salida depende de las entradas presentes en el sistema, y de la
secuencia de entradas anteriores
- Necesitan memoria para almacenar la “historia” del sistema
- Elementos básicos: puertas lógicas y biestables
Biestables:
- Poseen dos estados estables ( 0 y 1 ) en los que se puede mantener
indefinidamente
- Son adecuados para almacenar un bit (memoria)
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CIRCUITOS SECUENCIALES (Biestables)
Biestable R-S (latch)
http://www.cps.unizar.es/~fbeltran/sist_sec.pdf
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CIRCUITOS SECUENCIALES (Biestables)
Biestable R-S (latch)
http://www.cps.unizar.es/~fbeltran/sist_sec.pdf
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CIRCUITOS SECUENCIALES (Biestables)
Biestable R-S (latch)
http://www.cps.unizar.es/~fbeltran/sist_sec.pdf
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CIRCUITOS SECUENCIALES (Biestables)
Biestable R-S (latch)
http://www.cps.unizar.es/~fbeltran/sist_sec.pdf
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ACTVIDAD NO PRESENCIAL
1) Consulta la bibliografía propuesta e internet sobre lo comentado en
esta unidad temática al objeto de ampliar la información suministrada.
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