Multifunciones: Son aquellas funciones que tienen varias salidas, por lo que habrá una expresión lógica para cada salida.
A continuación, vamos a estudiar algunos circuitos combinacionales que realizan funciones específicas, por dos razones:
1. Circuitos muy complejos pueden descomponerse en circuitos o bloques más elementales, como los que vamos a estudiar, que se interconectan entre si para formar el circuito ("Divide y vencerás" o diseño jerárquico).
2. Estos circuitos se encuentran disponibles comercialmente, integrados en una sola pastilla.
Circuitos sumadores y restadores
Sumador binario
El sumador binario es el elemento básico de la unidad aritmética de cualquier ordenador, pues cualquier operación aritmética básica puede realizarse a partir de sumas y restas repetidas.
Para sumar dos números de n bits, hay que sumar dos a dos los bits del mismo peso y el acarreo de la suma de los bits de peso inmediato inferior.
Semisumador (half adder)
Es un circuito combinacional que realiza la suma de dos dígitos binarios, obteniendo su suma y el acarreo para la etapa siguiente. No tiene en cuenta el bit de acarreo de la etapa anterior.
Su tabla de verdad, y símbolo como bloque es:
Etapa de sumador (sumador completo)
Es un circuito combinacional capaz de sumar dos dígitos (cifras) binarios, teniendo en cuenta el acarreo producido en la etapa anterior. Obtiene la suma y el acarreo para la etapa siguiente.
Su tabla de verdad y símbolo como bloque es:
Sumador binario de n bits
Para sumar números de n bits, se pueden emplear diferentes circuitos,pero todos llevan como unidad básica la etapa de sumador. La forma más simple de realizar un sumador de n bits es disponer de n etapas de sumador, conectadas de tal forma que la salida de acarreo de cada etapa excita a la entrada de acarreo de la etapa siguiente. Este circuito se denomina sumador
paralelo con acarreo en serie. Denotamos con subíndices cada uno de los bits de los sumandos, indicando con el subíndice 1 el bit menos significativo (LSB). Su esquema es el siguiente:
Semisubstractor (half substractor)
Es un circuito combinacional capaz de restar dos bits a y b, obteniendo su diferencia D y el acarreo para la etapa siguiente C. Su tabla de verdad y símbolo como bloque es:
Codificadores
Son circuitos combinacionales que permiten pasar una información en forma decodificada (dígito decimal u octal) a una forma codificada (BCD o binario). Si nos limitamos a sistemas binarios, el codificador deberá tener n salidas si queremos codificar m entradas, siendo m £ 2 n
De esta forma, m informaciones diferentes quedan representadas mediante grupos de n bits, es decir, las líneas de salida generan el código binario correspondiente al valor de entrada.
Decodificadores
Realizan la función inversa de los codificadores. Partiendo de una información codificada de n bits, obtiene la información de que se trata. El número m de informaciones que se pueden obtener (salidas) debe ser tal que m <= 2n.
Multiplexores
Son circuitos combinacionales con una estructura de varias entradas y una única salida de datos. Permiten seleccionar una de las entradas para realizar la transmisión de datos desde dicha entrada a la salida, que es única. Los demultiplexores realizan la función inversa.
Un multiplexor es un selector de datos equivalente a un conmutador de "m" entradas y una salida, por lo que también recibe el nombre de selector de datos o conmutador electrónico. La selección de la entrada se controla mediante unas entradas de selección o control. Cuando sólo tenemos una entrada de control (2 entradas), también se le llama entrada de habilitación (enable). La entrada seleccionada viene biunívocamente determinada por la combinación de "0" y "1" en las entradas de control. Por tanto, si tenemos "m" entradas de datos, harán falta "n" entradas de control, siendo m <= 2n.
Demultiplexores
Un demultiplexor es un circuito combinacional que realiza la función inversa de un multiplexor, es decir, expande un circuito de una sola señal de entrada a varias señales de salida: 2n
La información se redirige a una sola salida. La selección de la salida específica es controlada por la combinación de bits de n líneas de selección o control.
Circuitos comparadores
La función básica de un comparador consiste en comparar las magnitudes de dos cantidades binarias (n bits) para determinar su relación: igualdad y desigualdad (menor, mayor):
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