Bloques Funcionales combinacionales, Apuntes de Fundamentos de Electrónica

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Tema 6: Bloques

Funcionales

Combinacionales

Grado en Informática

Bloques Funcionales

 Bloques para el encaminamiento y/o transferencia de datos

 Multiplexor  Demultiplexor  Decodificador  Codificador

 Bloques para el procesamiento de datos

 Comparador

 Bloques para la generación de funciones booleanas

 ROM

 PLA

 PAL

 Bloques combinacionales aritméticos

 Semisumador  Sumador binario completo  Sumador serie de n bits  Sumador paralelo.

Bloques para el Encaminamiento de Datos

 Multiplexor

 Es un conmutador electrónico que conecta a una única señal de

salida, una de las diversas señales de entrada, en función de los

valores de las señales de control.

 Función de salida

       

n

n-1 n-2 1 0 0 n-1 n-2 1 0 1 n-1 n-2 1 0 2 n-1 n-2 1 0 3

n-1 n-2 (^1 0) 2 -2 n

z (x x .... x x ) * I (x x .... x x ) * I (x x .... x x ) * I (x x .... x x ) * I ............................................ (x x .... x x ) * I (x

    (^) -1 x (^) n-2 .... x 1 x ) * I (^0) 2 -1n 

Xn-1 X 1 X 0

DISABLE

I 0 I 1

I 2 n-

Z

El Multiplexor

 Implementación de un multiplexor-2 mediante puertas NAND

       

0 1 0 1 1 0 2 1 0 3 1 0 0 1 0 1 1 0 2 1 0 3 1 0

z = y x x D y x x D y x x D y x x D = = y x x D y x x D y x x D y x x D

X 0   

X 1

Y 0

Y 1

Y 2 Z

Y 3

DISABLE

Bloques para el Encaminamiento de Datos

 Demultiplexor

 Es un conmutador electrónico que conecta una única señal de entrada

a una de las diversas señales de salida, en función de los valores de

las señales de control.

Funciones de salida

n n

0 n-1 n-2 1 0 1 n-1 n-2 1 0

2 -2 n-1^ n-2^1 2 -1 n-1^ n-2^1

z = I (x x ...... x x ) z = I (x x ...... x x ) ........... z = I (x x ...... x x ) z = I (x x ...... x x )

Xn-1 X 1 X 0

DISABLE

Z 0 Z 1

Z2 -1^ n

I

El Demultiplexor

 Implementación de un demultiplexor-2 mediante puertas AND.

X 0 X 1

I (^) Z 0

Z 1

Z 2

Z 3

0 1 0 1 1 0 2 1 0 3 1 0

z x x I z x x I z x x I z x x I

El Decodificador

 Implementación de un decodificador de 2 entradas con puertas AND.

0 1 0 1 1 0 2 1 0 3 1 0

z x x z x x z x x z x x

Z 0 X 0 Z 1

Z 2

Z 3

X 1

Bloques para el Encaminamiento de Datos

 El Codificador

 Sistema combinacional de n entradas y m salidas ( n ≤ 2 m ), que

efectúa la conversión de un código en otro

X 0

X 1

Z 1

Z 2

Zm

Xn-

DISABLE

Bloques para el Encaminamiento de Datos

 El Codificador con Prioridad

 El codificador con prioridad permite que varias de sus entradas estén

activas a la vez en cualquier momento, mostrando a la salida un

código correcto. Para ello se establece una prioridad entre las

entradas y se muestra a la salida el código asignado a la entrada más

prioritaria de las que están activas. La prioridad se establece según el

orden creciente o decreciente de los números de orden asignados a

las entradas. Se clasifican en:

 Codificadores con prioridad creciente (ascendente), aquellos para los

que la entrada m es menos prioritaria que la m + 1.

 Codificadores con prioridad decreciente (descendente), aquellos para

los que la entrada m es más prioritaria que la m + 1.

Ej: Prioridad ascendente:

d3 d2 d1 d0 S1 S 0 0 0 1 0 0 0 0 1 X 0 1 0 1 X X 1 0 1 X X X 1 1 0 0 0 0 0 0

Tema 6: Bloques Funcionales

Convertidores de Códigos

Tema 6: Bloques Funcionales

Comparadores

Comparadores

 Un comparador es un dispositivo combinacional que compara dos

números y especifica por medio de tres señales binarias el resultado de la

comparación

 Datos a comparar:

 Resultado de comparación previa:

 Resultado de la comparación:

n-1 n-2 1 0 n-1 n-2 1 0

n n n n n n n n n

A = a a ... a a B = b b ... b b

f =1, g =0, h =0 Previo mayor f =0, g =1, h =0 Previo igual f =0, g =0, h =1 Previo menor

A > B F=1, G=0, H= A = B F=0, G=1, H= A < B F=0, G=0, H=

A B

F

G

H

fn

gn

hn

Comparadores

 Ecuación de recurrencia

 Por tanto tendremos:

i n-1 n-2 i+1 i n-1 n-2 i+1 i i n-1 n-2 i+1 i n-1 n-2 i+1 i i n-1 n-2 i+1 i n-1 n-2 i+1 i

f = 1 si a a ... a a > b b ... b b g = 1 si a a ... a a = b b ... b b h = 1 si a a ... a a < b b ... b b

i i+1 i+1 i n i i+1 i n i i+1 i+1 i n

f = f + g x f = 0 g = g y donde g = 1 h = h + g z h = 0

Comparadores

H

a 3

b 3 a 2

b 2 a 1

F

b 1 a 0

b 0

hn

G

fn

gn

z 0

y 0

x 0

z 1

y 1

x 1

z 2

y 2

x 2

z 3

y 3

x 3