circuitos digitales combinacionales y circuitos digitales secuenciales

Circuitos digitales combinacionales y Circuitos digitales secuenciales

Circuitos digitales combinacionales

Circuitos digitales secuenciales

Circuitos

¿Qué es?

Los circuitos combinacionales son, como su nombre lo sugiere, circuitos cuya salida depende solamente de la “combinación” de sus entradas en el momento que se está realizando la medición en la salida.

Lógica combinacional

AND

Compuertas

OR

NOT

también

NAND

NOR

XOR

Combinación de las 3 compuertas basicas

Clasificación

Entre los circuitos combinacionales clásicos tenemos:

-Generador/Detector de paridad

-Multiplexor y Demultiplexor

-Codificador y Decodificador

-Conversor de código

-Comparador

Lógicos

Aritméticos

-Sumador

Aritméticos y lógicos

-Unidad aritmético lógica

Compuestos únicamente por puertas lógicas interconectadas

Operación

La operación de los circuitos combinacionales se entienden escribiendo las ecuaciones booleanas y sus tablas de verdad.

Todos los circuitos combinacionales pueden representarse empleando álgebra de Boole a partir de su función lógica, generando de forma matemática el funcionamiento del sistema combinacional. De este modo, cada señal de entrada es una variable de la ecuación lógica de salida.

Ejemplo de ecuación booleana: F = A . B + A . B

Análisis

El comportamiento de los circuitos combinacionales sólo depende de las señales de entrada en un instante determinado, y no de la secuencia de entradas, es decir, de la historia del circuito.

Este hecho no quiere decir que el comportamiento temporal no sea importante, de hecho una de las principales características de los circuitos que se tienen en cuenta es la velocidad de operación o el retraso de propagación.

Una posible definición de estos estados sería la siguiente:

El estado transitorio es aquel espacio temporal que va desde el cambio de las entradas hasta que la salida se estabilice.

En este estado, ninguna de las señales del circuito puede sufrir ningún cambio, a no ser que sean las señales de entrada.Es decir, en el estado transitorio se producen todos los cambios necesarios en las señales de salida (e internas) hasta conseguir la estabilización del circuito. En cambio, en el estado estacionario, las señales de salida (e internas) están estables a su valor correcto. Por lo tanto, el comportamiento lógico hay que observarlo en el estado estacionario, en el cual no se producirá ningún cambio adicional debido al cambio actual de las señales de entrada.

¿Qué es?

Los valores de las salidas, en un momento dado, no dependen exclusivamente de los valores de las entradas en dicho momento, sino también dependen del estado anterior o estado interno.

El sistema secuencial requiere de la utilización de un dispositivo de memoria que pueda almacenar la historia pasada de sus entradas (denominadas variables de estado) y le permita mantener su estado durante algún tiempo

Tipos de sistemas secuenciales

Circuitos secuenciales asíncronos

Circuitos secuenciales síncronos

los cambios de estados ocurren al ritmo natural asociado a las compuertas lógicas utilizadas en su implementación, lo que produce retardos en cascadas entre los biestables del circuito.

es decir

No utilizan elementos especiales de memoria, lo que puede ocasionar algunos problemas de funcionamiento, ya que estos retardos naturales no están bajo el control del diseñador y además no son idénticos en cada compuerta lógica.

Solo permiten un cambio de estado en los instantes marcados o autorizados por una señal de sincronismo de tipo oscilatorio denominada reloj

Reloj

Cristal o circuito capaz de producir una serie de pulsos regulares en el tiempo

Lo que soluciona los problemas que tienen los circuitos asíncronos originados por cambios de estado no uniformes dentro del sistema o circuito.

Aplicaciones

A continuación se indican ejemplos de sistemas secuenciales que pueden encontrarse en forma de circuito integrado o como estructuras en sistemas programados:

Autómata finito

Contador

Registros

Es decir aquellos circuitos en que el contenido de los elementos de memoria sólo puede cambiar en presencia de un pulso del reloj.

Características

Poseen uno o más caminos de realimentación

Existe una dependencia explícita del tiempo

Elementos de retraso

Elementos de memoria

La diferencia de comportamiento entre ambos elementos radica en que la salida del elemento de retraso es una copia de la señal de entrada; mientras que el elemento de memoria copia determinados instantes de la entrada (determinados por una señal externa), y no la señal completa,el resto del tiempo la salida no cambia de valor.

Como ya hemos comentado, los sistemas secuenciales forman un conjunto de circuitos muy importantes en la vida cotidiana. En cualquier elemento que sea necesario almacenar algún parámetro, es necesario un sistema secuencial. Así, cualquier elemento de programación (o lo que es lo mismo, con más de una función) necesita un sistema secuencial.

Nombre: Inés del Carmen González González

I.S.C

4° "A"