Módulos combinacionales básicos
Tema 7
¿Qué sabrás al final del capítulo?
■ Funcionamiento de los módulos combinacionales básicos:– Codificadores– Decodificadores– Multiplexores– Demultiplexores
■ Redes de módulos combinacionales■ Implementación de funciones booleanas
mediante módulos combinacionales
Módulos combinacionales básicosMSI (Medium Size of Integration)
Módulos combinacionales básicos
■ Bloques funcionales más complejos que las puertas lógicas que realizan una función determinada
■ Podemos obtenerlos a partir de puertas lógicas básicas■ Se pueden utilizar para la implementación de funciones
booleanas■ MSI, circuitos entre 10 y 100 puertas■ Pueden disponer de señales de control para controlar su
funcionamiento■ Tipos:
– codificador– decodificador– multiplexor– demultiplexor
Codificador
■ Codificador binario:– Dispone de 2n entradas y n salidas– la salida muestra el código equivalente al número de
orden de la entrada– Nomenclatura: COD 2n x n para n salidas
D0D1D2D3D4D5D6D7
COD8x3
XYZ
Codificador
■ Implementación con puertas lógicas
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 X Y Z
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 1 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 1 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 1 0 0 0 1 0 00 0 0 0 0 1 0 0 1 0 10 0 0 0 0 0 1 0 1 1 00 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1
7654 DDDDX +++=7632 DDDDY +++=
7531 DDDDZ +++=
Codificadores■ Problemas:
– ¿cuál sería la salida del codificador si se activan 2 entradas simultáneamente?
■ p. ej: COD(0,1,0,0,1,0,0,0) = 101 (equivalente a D5, cuando se han activado 1 y 4)
– ¿cuál sería la salida si no se activa ninguna entrada?■ COD(0,0,0,0,0,0,0,0) = 000 (equivalente a D0 = 1)
■ Solución– señal de activación (enable) que indica si codificador
debe activarse o no– priorización de las entradas. En caso de activación
simultánea se genera el código de la prioritaria o mayor
Codificadores
■ 74147– conversor 10 entradas a código BCD (binary coded
decimal)– ¡¡OJO!! entradas y salidas activas a nivel bajo
Codificadores
■ Aplicación: – Teclado simple
Decodificador
■ Decodificador binario– Función inversa al codificador– n entradas y 2n salidas– Transforma el código binario de entrada en la activación
de la salida cuyo número de orden coincide con el código
– Nomenclatura: DEC n x 2n
D0D1D2D3
DEC2x4
A0A1
E
Decodificador
E A0 A1 D0 D1 D2 D3
0 0 0 0 1 1 10 1 0 1 0 1 10 0 1 1 1 0 10 1 1 1 1 1 01 X X 1 1 1 1
Decodificador
■ 74139: – 2 decodificadores en un integrado– Salidas activas a nivel bajo y entradas activas a nivel alto– Señal de activación “Enable”, activa a nivel bajo
1er. codificador
2do. codificador
Enable
Decodificador■ BCD a 7 segmentos:
Multiplexor
■ Dispone de 2n entradas, n señales de control y una salida
■ Su función es la de selección de la entrada indicada por las señales de control
E0
E1
E2
E3
S
C1 C0
Entradas
Salida
Control
Multiplexor
C1 C0 E3 E2 E1 E0 S
0 0 X X X F F0 1 X X F X F1 0 X F X X F1 1 F X X X F
Multiplexor
■ 74151
Demultiplexor
■ El demultiplexor es un módulo combinacional que envía el valor binario de su entrada a la salida que se seleccione con las líneas de selección.
■ Realiza la función inversa del multiplexor.■ Tiene sólo una entrada y 2n salidas, con n
líneas de selección.
Demultiplexor
Redes de módulos combinacionales
Redes modulares: Codificadores
■ Codificador 8x3 a partir de dos 4x2– S es una salida de control que se activa cuando se usa un
determinado COD 4x2 más uno 2x1
Redes modulares: Decodificadores
■ Decodificador 3x8 a partir de decodificadores 2x4
D0D1D2D3
DEC2x4
A0A1
A2
D4D5D6D7
DEC2x4
E
E
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
0
1
Redes Modulares: Multiplexores
4:1 mux
4:1 mux
8:1 mux
2:1 mux
0 1 2 3
0 1 2 3
S
S 1 S 0
S 1 S 0
Z
A C B
I 0 I 1 I 2 I 3
I 4 I 5 I 6 I 7
0
1
■ Multiplexor 8x1 a partir de multiplexores 4x1 y 2x1– v1: 2 MUX 4x1 / 1 MUX 2x1– v2:1 MUX 4x1 / 2 MUX 2x1 0
1 S
0
1 S
0
1 S
0
1 S
0
1
S0
2
3 S1
C
A B
I 0
I 1
I 2I 3
I 4I 5
I 6I 7
C
C
C
Z
Implementación de funciones con módulos combinacionales
Implementación de funciones: con decodificadores■ Decodificador = generador de minitérminos■ Suma de productos = suma de minitérminos
C B A F
0 0 0 10 0 1 00 1 0 10 1 1 01 0 0 01 0 1 01 1 0 11 1 1 1
DEC3x8
ABC
0
1
2
0
1
2
3
4
5
6
7
F
Implementación de funciones: con decodificadores (continuación)■ Salidas activas a nivel bajo => generador de maxitérminos■ Producto de sumas = producto de maxitérminos
C B A F
0 0 0 10 0 1 00 1 0 10 1 1 01 0 0 01 0 1 01 1 0 11 1 1 1
DEC3x8
ABC
0
1
2
0
1
2
3
4
5
6
7
F0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
111
10 1
110
1
1
1
1
0
1
1
1
1
Implementación de funciones: con multiplexores
8:1 MUX
1 0 1 0 0 0 1 1
0 1 2 3 4 5 6 7 S2 S1 S0
A B C
F
S1 S0
A B
4:1 MUX
0 1 2 3
CC01
F
A 0 0 0 0 1 1 1 1
B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
F 1 0 1 0 0 0 1 1
C
C
0
1
F(A,B,C) = m0 + m2 + m6 + m7
¡¡¡ojo con el orden de las variables!!!
nº variables = señales de control
nº variables > señales de control
Final del Tema 7