SISTEMAS COMBINACIONALESELECTRÓNICA DIGITAL

Objetivo• Introducir a los sistemas combinacionales SSI y MSI• Conocer los distintos circuitos combinacionales con lógica SSI

SISTEMAS COMBINACIONALES• Los sistemas combinacionales son aquellos en los que en cada

instante, el estado lógico de su salida dependen única y exclusivamente de sus entradas.

• Puede tener múltiples salidas.

SISTEMAS COMBINACIONALES• El diseño de sistemas combinacionales se realiza mediante el

uso circuitos electrónicos:

• Ssi (small scale of integration) que contienen un número pequeño de transistores.

• Msi (medium scale of integration) dónde el número de transistores puede llegar a 100. Son bloques constructores más complejos

• El diseño en ssi se realiza con compuertas básicas

Sistemas combinacionales MSI• El numero de transistores puede llegar hasta 100• Más avanzados son los sistemas LSI (Large Scale of Integration

~1000), VLSI(Very Large Scale of Integration >1000), y ULSI (Ultra Large Scale of Integration >100000).

• En este campo tenemos memorias de palabra (8 bits), multiplexores, decodificadores, sumadores completos -entre ellos el IC7482 que es de 2 bits y el 7483 que es de 4 bits-, registros, contadores, etc.)

Donde encontramos MSI• Por ejemplo: en una computadora se realizan principalmente

operaciones de codificación y decodificación de datos usando codificadores y decodificadores; transmisión y control de datos usando líneas de bus, multiplexadores y demultiplexadores; y procesado de datos mediante circuitería aritmética.

CODIFICADORES• Los codificadores nos permiten «compactar» la información

generando un código de salida a partir de una información de entrada, de 2n entradas a n salidas.

• Cuando solo una de las entradas está activa para cada combinación de salida, se le denomina codificador completo.

Ejemplo• Imaginemos que estamos diseñando un circuito digital que se

encuentra en el interior de una cadena de música. Este circuito controlará la cadena, haciendo que funcione correctamente.

• Una de las cosas que hará este circuito de control será activar la radio, el CD, la cinta o el Disco según el botón que haya pulsado el usuario. Imaginemos que tenemos 4 botones en la cadena, de manera que cuando no están pulsados, generan un ’0’ y cuando se pulsan un ’1’ (Botones digitales). Los podríamos conectar directamente a nuestro circuito de control la cadena de música, como se muestra en la figura 6.1. Sin embargo, a la hora de diseñar el circuito de control, nos resultaría más sencillo que cada botón tuviese asociado un número. Como en total hay 4 botones, necesitaríamos 2 bits para identificarlos. Para conseguir esta asociación utilizamos un codificador, que a partir del botón que se haya pulsado nos devolverá su número asociado:

DECODIFICADORES• Un decodificador es un circuito lógico con n entradas y 2n

salidas, tal que para cada combinación de entradas se activa al menos una salida. Si sólo se activa una salida se denomina decodificador completo.

Decodificador 3 a 8• Por ejemplo este es un circuito decodificador completo de 3 a

8 líneas, permitiría la activación de un dispositivo al proporcionarle la dirección de dicho dispositivo. Dispone de una entrada de HABILITACIÓN (enable) que conecta o desconecta el dispositivo, en este caso dicha entrada es activa a NIVEL BAJO, ya que el dispositivo se activa cuando dicha entrada recibe un ‘0’ lógico.

Clasificación de decodificadores

EXCITADORES (DRIVERS) que controlan algún dispositivo.

NO EXCITADORES, los que no se usan para dicho fin.

Tipo de salidas

ACTIVAS A NIVEL ALTO: la salida activa es 1 y la no activa 0.

ACTIVAS A NIVEL BAJO: la salida activa es 0 y la no activa 1

Tamaños de decodificadores

De 2 a 4 líneas

De 3 a 8 líneas (bin a

oct)

De 4 a 16 líneas (bin a

hex)

Convertidores de códigos:

BCD/decimal y BCD/7-seg

Ejemplo• El circuito 74X47 es un convertidor de BCD a 7-segmentos (de

4 a 7 líneas).• Permite visualizar en un display de 7-segmentos el dígito

decimal correspondiente al BCD. • Son circuitos drivers.

• Los visualizadores están formados por siete LEDs (Light Emitter Diode), que son dispositivos que emiten luz cuando la corriente que los atraviesa excede de un cierto valor (al igual que un diodo normal conduce cuando se supera una determinada tensión entre sus bornes), de ahí que para su excitación se necesiten dispositivos que proporcionen corriente suficiente. Existen dos tipos de visualizadores con LEDs principalmente. Los de ánodo común y los de cátodo común. Los primeros se usan cuando el decodificador tiene salidas activas a nivel bajo, mientras que los segundos son para los decodificadores con salidas activas a nivel alto

Práctica de laboratorio

TAREA• REALIZAR LAS COMPUERTAS EN EL Simulador_digital95: • AND• OR• NOR• NAND

• Realice un sistema que respete la siguiente tabla de verdadX Y Z SALIDA

0 0 0 1

0 0 1 0

0 1 0 1

0 1 1 1

1 0 0 1

imagana@itsprogreso.edu.mx