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Canónicas: Expresiones, Expansión y Síntesis de Formas Canónicas en Lógica Combinatoria, Apuntes de Matemáticas aplicadas a las Ciencias Sociales II

Conceptos clave sobre las formas canónicas en lógica combinatoria, incluyendo expresiones canónicas (minterminos y maxterminos), expansión a formas canónicas y síntesis de formas canónicas. Además, se aborda el diseño lógico y simplificación de circuitos lógicos de dos niveles, así como la conversión entre formas canónicas. El documento también incluye ejemplos y ejercicios para una mejor comprensión.

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 12/11/2020

paul-mallqui
paul-mallqui 🇵🇪

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3: Canónicas 1
ELO211: Sistemas Digitales
Tomás Arredondo Vidal
1er Semestre – 2009
Este material está basado en:
textos y material de apoyo:
Contemporary Logic Design 1
st
/ 2
nd
edition. Gaetano
Borriello and Randy Katz. Prentice Hall, 1994, 2005
material del curso ELO211 del Prof. Leopoldo Silva
material en el sitio http://es.wikipedia.org
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¡Descarga Canónicas: Expresiones, Expansión y Síntesis de Formas Canónicas en Lógica Combinatoria y más Apuntes en PDF de Matemáticas aplicadas a las Ciencias Sociales II solo en Docsity!

3: Canónicas

ELO211: Sistemas DigitalesTomás Arredondo Vidal1er Semestre – 2009^ Este material está basado en:

r^ textos y material de apoyo:

Contemporary Logic Design 1

st^ nd^ / 2edition. Gaetano

Borriello and Randy Katz. Prentice Hall, 1994, 2005 r^ material del curso ELO211 del Prof. Leopoldo Silva r^ material en el sitio

http://es.wikipedia.org

3: Canónicas

3-Formas Canonicas^ 3.

Expresiones canónicas: minterminos ymaxterminos 3.2^ Expansión a las formas canónicas 3.3^ Síntesis de las formas canónicas 3.4^ Diseño lógico y simplificación

3: Canónicas

A^ B^

C^ F^

F’

F = F’ = A’B’C’ + A’BC’ + AB’C’

Suma de productos r^ También conocida como expansión de^ minterminos

F =^001

+ A’BC^ + AB’C

+ ABC + ABC’

A’B’C

3: Canónicas

forma corta de escribir minterms(ejemplo de 3 terminos o 2

3 = 8 minterms) A^ B^

C^ minterms 0 0

0 A’B’C’

m 0 0

1 A’B’C^

m 0 1

0 A’BC’^

m 0 1

1 A’BC^

m 1 0

0 AB’C’^

m 1 0

1 AB’C^

m 1 1

0 ABC’^

m 1 1

1 ABC^

m F en forma canónica:F(A, B, C)

=^ Σm(1,3,5,6,7)=^ m1 + m3 + m5 + m6 + m7=^ A’B’C + A’BC + AB’C + ABC’ + ABC forma canónica

≠^ forma minima F(A, B, C)^

= A’B’C + A’BC + AB’C + ABC + ABC’= (A’B’ + A’B + AB’ + AB)C + ABC’= ((A’ + A)(B’ + B))C + ABC’= C + ABC’= ABC’ + C= AB + C

Suma de productos r^ Términos son productos (o minterms)^ m^ productos AND de literales – para las combinacion de input paralos que el output es verdad^ m^ en cada producto cada variable aparece exactamente una ves(puede estar invertida)

3: Canónicas

A^ B^

C^ maxterms 0 0

0 A+B+C

M

1 A+B+C’

M

0 A+B’+C

M

1 A+B’+C’

M

0 A’+B+C

M

1 A’+B+C’

M

0 A’+B’+C

M

1 A’+B’+C’

M

forma corta de escribir minterminos(ejemplo de 3 términos o 2

3 = 8 minterminos)

F en forma canónica:F(A, B, C)

=^ ΠM(0,2,4)=^ M0 • M2 • M4=^ (A + B + C) (A + B’ + C) (A’ + B + C)

forma canónica

≠^ forma minima F(A, B, C)^

= (A + B + C) (A + B’ + C) (A’ + B + C)= (A + B + C) (A + B’ + C)(A + B + C) (A’ + B + C)= (A + C) (B + C)

Producto de sumas r^ Términos son sumas (o maxterminos)^ m^ suma OR de literales – para las combinacion de input para losque el output es falso^ m^ en cada producto cada variable aparece exactamente una ves(puede estar invertida)

3: Canónicas

Conversión entre formas canónicas r^ Es posible convertir entre ambas formas canónicas r^ Para n variables (0 ≤ i ≤ 2

n-1) m= Mi^

i

M= mi^

i

∑ m= ∏ Mi^

i

∏ M= ∑ mi^

i

3: Canónicas

Conversión entre formas canónicas^ r^ Conversión de

minterminos a maxterminos m^ usar maxterminos cuyos índices no aparecen en expansiónde minterminos m^ e.g., F(A,B,C) =

Σm(1,3,5,6,7) =

ΠM(0,2,4)

r^ Conversión de

maxterminos a minterminos m^ usar minterminos cuyos índices no aparecen en expansiónde maxterminos m^ e.g., F(A,B,C) =

ΠM(0,2,4) =

Σm(1,3,5,6,7)

r^ Conversión de expansión de

minterminos de F a F’

m^ usar minterminos cuyos índices no aparecen m^ e.g., F(A,B,C) =

Σm(1,3,5,6,7)

F’(A,B,C) =

Σm(0,2,4)

r^ Conversión de expansión de

maxterminos de F a F’

m^ usar maxterminos cuyos índices no aparecen m^ e.g., F(A,B,C) =

ΠM(0,2,4)

F’(A,B,C) =

ΠM(1,3,5,6,7)

3: Canónicas suma de productos F1 suma de productos minimizada F2 producto de sumas F3 producto de sumas minimizada

A B C

F

Implementaciones alternativas en dos niveles r Ejemplo: F=ab+c

3: Canónicas

3-Formas Canonicas^ 3.

Expresiones canónicas: minterminos ymaxterminos 3.2^ Expansión a las formas canónicas 3.3^ Síntesis de las formas canónicas 3.4^ Diseño lógico y simplificación

3: Canónicas

Expansión a las formas canónicas^ r^ Cualquier función booleana puede serrepresentada en

forma canónica

r^ El proceso de obtener la forma canónica sedenomina

expansión

r^ Un método

directo consiste en obtener la

tabla de verdad, y luego identificar los mintérminos o los maxtérminos r Otra posibilidad, que se estudia acontinuación, es mediante un desarrolloalgebraico

basado en los postulados

y

teoremas del álgebra de Boole

3: Canónicas

Expansión a productos de sumas^ r^ Basado en el uso repetitivo del teorema deunificación:^ m^

a = (a + b)(a + b’) r Ejemplo: f(a, b, c) = (a + b)(b + c’) Término (a+b): (a+b) = (a+b+c)(a+b+c’)

= MM^0

Término (b+c’): (b+c’) = (a+b+c’)(a’+b+c’)

= MM^1

Entonces, f(a, b, c) = M

MM 0 1

3: Canónicas

3-Formas Canonicas^ 3.

Expresiones canónicas: minterminos ymaxterminos 3.2^ Expansión a las formas canónicas 3.3^ Síntesis de las formas canónicas 3.4^ Diseño lógico y simplificación

3: Canónicas

Síntesis usando suma de productos^ r^ Una red es de

n^ niveles

, cuando una señal

de entrada debe pasar a través de

n

compuertas para llegar a la salida

r^ La señal de entrada que recorra

más

compuertas

hasta llegar a la salida, es la

que define la cantidad de niveles; elrecorrido se denomina

ruta crítica

y^ define

el retardo

de propagación de la red.

r^ Debe notarse que se considera que

se

dispone de entradas invertidas

(e.g. b‘) ya

que si sólo se dispone de variables (e.g. b)se requiere un nivel adicional.

3: Canónicas

Síntesis usando suma de productos^ r^ También puede implementarse usandosolamente compuertas

NAND

m^ Ejemplo: f = ab’+cd