Circuitos Combinacionales Básicos 1

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UPIITA -IPN Circuitos Lógicos Circuitos Combinacionales Básicos Alarcón Herrera Misael Antonio Equio! " Arrieta C#á$e% &a$i' NE()* AAE Esinosa +arc,a Alan a.ael /MM0 Resumen: *e constru1ó un comara'or 'e 2 bits que nos 'ec,a en un 'isla1 si una entra'a era ma1or3 menor o igual que la otra4 Tambi5n se constru1ó un multile6or 1 un 'emultile6or con un selector 1 un enable ara la sali'a acti$o en esta'o ba7o4 Abstract: 8e built a 2 bits comarator t#at tell us in a 'isla1 i. one inut 9as #ig#er3 lo9er or equal to t#e ot#er4 A lso 9e built a multile6er an' a ' emultile6er 9it# a selector an' a enable .or t#e outut acti$e in lo9 state4 Resumo: Um comara'or 'e magnitu'e 'e 2 bits .oi constru,'o4 Este mostra em um 'isla1 'e : segmentos si uma entra'a e maior3 menor ou igual que a outro4 Tamb5m3 um multile6a'or e um 'emultile6a'or .oram constru,'os com um selector e um #abilita'or em esta'o bai6o Desarrollo: 1. Imlementar un comara'or 'e magnitu' 'e 2 bits ;2 bits ara ca'a entra'a< con sal i'a a 'is la1 ;co n el co'i.i ca'or 'e s,mbol os 'e su re -re or te< 3 uti li% an'o =erilog3 1 cu1as sali'as 'en la in.ormación si >A?B@3 >AB@3 >AB@3 >A B@3 >AB@ 1 >ADB@4 Ll enar la ta bla "4 con los 'atos soli ci ta'os4 eort ar su simulación ara 0 'atos con te6to 'entro 'e la imagen que e6lique lo que se  resenta4 eortar el có'igo utili%a'o e incluir .otos con te6to que muestren el resulta'o 'e or lo menos 'os 'e sus ruebas4 Entra'a A  A 3  A 2  A 1 Entra'a B B 3 B 2 B 1 B Ma1or que  A >B Menor que  A <B Igual  A =B Ma1or o igual  A B Menor o igual  A B &i.erent e  A <B F F F F F F F F F F F F F F F F F F F

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UPIITA-IPN Circuitos Lógicos

Circuitos Combinacionales Básicos

Alarcón Herrera Misael Antonio Equio! "

Arrieta C#á$e% &a$i' NE()* AAE

Esinosa +arc,a Alan a.ael /MM0

Resumen:

*e constru1ó un comara'or 'e 2 bits que nos 'ec,a en un 'isla1 si una entra'a era ma1or3menor o igual que la otra4 Tambi5n se constru1ó un multile6or 1 un 'emultile6or con un

selector 1 un enable ara la sali'a acti$o en esta'o ba7o4

Abstract:8e built a 2 bits comarator t#at tell us in a 'isla1 i. one inut 9as #ig#er3 lo9er or equal

to t#e ot#er4 Also 9e built a multile6er an' a 'emultile6er 9it# a selector an' a enable .or 

t#e outut acti$e in lo9 state4

Resumo:

Um comara'or 'e magnitu'e 'e 2 bits .oi constru,'o4 Este mostra em um 'isla1 'e :segmentos si uma entra'a e maior3 menor ou igual que a outro4 Tamb5m3 um multile6a'or 

e um 'emultile6a'or .oram constru,'os com um selector e um #abilita'or em esta'o bai6o

Desarrollo:

1. Imlementar un comara'or 'e magnitu' 'e 2 bits ;2 bits ara ca'a entra'a< consali'a a 'isla1 ;con el co'i.ica'or 'e s,mbolos 'e su re-reorte<3 utili%an'o

=erilog3 1 cu1as sali'as 'en la in.ormación si >A?B@3 >AB@3 >AB@3 >A≥B@3

>AB@ 1 >ADB@4 Llenar la tabla "4 con los 'atos solicita'os4 eortar su

simulación ara 0 'atos con te6to 'entro 'e la imagen que e6lique lo que se resenta4 eortar el có'igo utili%a'o e incluir .otos con te6to que muestren el

resulta'o 'e or lo menos 'os 'e sus ruebas4

Entra'a A

 A 3 A 

2 A 

1

Entra'a B

B3B

2B

1B

Ma1or 

que

 A >B

Menor 

que

 A <B

Igual

 A =B

Ma1or o

igual

 A ≥B

Menor o

igual

 A ≤B

&i.erent

e

 A ≠<B

F F F F F F F F F

F F F F

F F F F F

F

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F F F F F

F F F F F F F

Tabla 3.1. Niveles lógicos a las salidas del comparador. Compara A vs B.

*imulaciones

&ato !

 Ilustración 1. Simulación en ISim Simulator. Entrada A = 11! Entrada B =111

&ato /!

 Ilustración ". Simulación en ISim Simulator. Entrada A = ! Entrada B =

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&ato "!

 Ilustración 3. Simulación en ISim Simulator. Entrada A = 11! Entrada B =1

&ato 2!

 Ilustración #. Simulación en ISim Simulator. Entrada A = 1111! Entrada B =1111

&ato G!

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 Ilustración $. Simulación en ISim Simulator. Entrada A = 11! Entrada B =11

&ato 0!

 Ilustración %. Simulación en ISim Simulator. Entrada A = 11! Entrada B =1

*e reresenta en las imágenes mostra'as un comara'or con entra'a A 1 entra'a B3 'on'e

ca'a una correson'e a un $ector 'e 2 bits3 encen'i5n'ose un con7unto 'e segmentos

 ertenecientes a un 'isla1 cu1a con.iguración en cata'o in'ica el uso 'e ceros ara 'ic#oencen'i'o sien'o usa'o el 'isla1 'isF como sali'a3 que a artir 'e las oeraciones 'e

comaración lógicas ertinentes 'entro 'el có'igo nos 'a como resuesta el encen'i'o 'e

los segmentos acor'e a la con.iguración rograma'a ara mostrar los s,mbolos 3 ? o

segn sea el caso

otos 'el circuito

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 Ilustración &. Salida de comparador para combinación 1 en entrada A ' 111 entrada

 B.

 Ilustración (. Salida de comparador para combinación 11 en entrada A ' 11 entrada

 B.

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 Ilustración ). Salida de comparador para combinación 1 en entrada A ' 111 entrada

 B.

Có'igo

librar1 IEEEJ

use IEEE4*T&KL+ICK024ALLJ

entit1 Com/b is

--&eclaración 'e $ariables

  Port ; AA3 BB ! in *T&KL+ICK=ECT ;" 'o9nto F<J --&eclaración 'e $ariables 'e-- entra'a como $ectores

  a3 b3 c3 '3 e3 .3 g3 3 'isF3 'is3 'is/3 'is" ! out *T&KL+IC<J --&eclaración 'e--$ariables 'e sali'aen' Com/bJ

arc#itecture Be#a$ioral o. Com/b is

 beginProcess ;AA3BB< begin

--Acti$ación 'el 'isla1 ANF 1 'esacti$ación 'e AN3 AN/3 AN"

  J'isF FJ

'is J

'is/ J'is" J

--Establecimiento 'e sentencia i. ani'a'a ara la comaración ara los tres casos

--estableci'os ;3?3<

i. AA BB t#ena J

 b J

c J

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' FJ

e FJ. J

g FJ

elsi. AA ? BB t#en

a J b J

c FJ

' FJe J

. J

g FJelse

a J

 b J

c J' FJ

e J

. Jg FJ

en' i.J

en' rocessJen' Be#a$ioralJ

Có'igo 'e Imlementación ;4uc.<

UC

ENTA&A*

net OAA"QO loc O:O J Entra'a A" *8:net OAA/QO loc ON:O J Entra'a A/ *80

net OAAQO loc OL"O J Entra'a A *8G

net OAAFQO loc OL2O J Entra'a AF *82net OBB"QO loc OR:O J Entra'a B" *8"

net OBB/QO loc ORSO J Entra'a B/ *8/

net OBBQO loc OHSO J Entra'a B *8

net OBBFQO loc O+SO J Entra'a BF *8F 

*ALI&A*

net OaO loc OLSO J *ali'a cablea'a al segmento CAnet ObO loc OSO J *ali'a cablea'a al segmento CB

net OcO loc O&:O J *ali'a cablea'a al segmento CC

net O'O loc O&0O J *ali'a cablea'a al segmento C&net OeO loc O+2O J *ali'a cablea'a al segmento CE

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net O.O loc O:O J *ali'a cablea'a al segmento C

net OgO loc OH2O J *ali'a cablea'a al segmento C+net OO loc OC:O J *ali'a cablea'a al segmento &P

net O'isFO loc O:O J *ali'a conecta'a a ANF

net O'isO loc OH:O J *ali'a conecta'a a AN

net O'is/O loc OCSO J *ali'a conecta'a a AN/net O'is"O loc OGO J *ali'a conecta'a a AN"

2. Imlementar con =H&L un multile6or 'e S a con #abilita'or #ec#o en =H&L3acolan'o el selector al 'isla1 ara mostrar un segmento encen'i'o3 'e acuer'o con

el 'iseo 'e su re-reorte4 Llenar la tabla "4/ con los 'atos solicita'os4 eortar su

simulación ara 2 'atos con te6to 'entro 'e la imagen que e6lique lo que se resenta3 a'emás 'el có'igo utili%a'o incluir .otos con te6to e6licati$o que

muestren el resulta'o 'e or lo menos 'os 'e sus ruebas4

Entra'as Enable*elector 

*F * */

*egmento

encen'i'o

*ali'a 'el

MU( S6 I 0 F F F a F

 I 1 F F F b

 I 2 F F F F c F

 I 3 F F F ' F

 I 4 F F F e

 I 5 F F .

 I 6 F F F g F

 I 7 F F F

Tabla 3.". Niveles lógicos a las salidsa de los multiple*ores.

*imulaciones

&ato !

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 Ilustración 1. Simulación en ISim Simulator. Enable = Activado! Entrada = i3 = !

 Salida = i3 = .

&ato /!

 Ilustración 1. Simulación en ISim Simulator. Enable = Activado! Entrada = i1 = 1!

 Salida = i1 = 1.

&ato "!

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 Ilustración 1. Simulación en ISim Simulator. Enable = Activado! Entrada = i& = ! Salida = i& = .

&ato 2!

 Ilustración 1. Simulación en ISim Simulator. Enable = Activado! Entrada = i& = ! Salida = i& = .

&el 'ato al " el enable está en ba7o3 que es cuan'o está acti$o3 la sali'a en ca'a uno 'eestos casos le correson'e la entra'a que nos seala el selector3 mientras que en el 'ato 23 el

nico con enable en alto3 la sali'a es ba7a sin imortar que la entra'a seala'a or el

selector está en alto4 En to'os los casos se ren'e un segmento 'el 'isla1 que nos

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menciona que elemento 'e las entra'as es el que está sien'o aunta'o or el selector3 sin

imortar si esta se transmite a la sali'a4

otos 'el circuito

 Ilustración 11. Salida de multiple*or+ Enable = Activado! Seleccionador = 1 = i1!

 Salida = i1 = segmento a.

 Ilustración 1". Salida de multiple*or+ Enable = Activado! Seleccionador = 1 = i"!

 Salida = i" = segmento b.

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 Ilustración 1". Salida de multiple*or+ Enable = Activado! Seleccionador = 11 = i3!

 Salida = i3 = segmento c.

Có'igo 'e un Multile6or 

librar1 IEEEJ

use IEEE4*T&KL+ICK024ALLJentit1 multi is

  Port ; IF3 I3 I/3 I"3 I23 IG3 I03 I:3 enable ! in *T&KL+ICJ

  sel ! in *T&KL+ICK=ECT ;/ 'o9nto F<J  a3 b3 c3 '3 e3 .3 g3 ! out *T&KL+ICJ

  outt3 'isF3 'is3 'is/3 'is" ! out *T&KL+IC<J

en' multiJ

arc#itecture Be#a$ioral o. multi is begin

 rocess ; IF3 I3 I/3 I"3 I23 IG3 I03 I:3 sel3 enable <

 begin'isF FJ

'is J

'is/ J'is" J

VVEstablecimiento 'e sentencia 'e con'ición i. con case ara el enable F 'on'e

VVse 'e.inen 'e los casos osibles 'el selector 'e " bits 1 sus correson'ientes sali'as

VVacti$an'o o 'esacti$an'o segmentos usan'o có'igo binario 'een'ien'o 'e 'ic#aVVcombinación 1 un in'ica'or le' asigna'o a la $ariable ;bit< utili%a'a4

i.;enable F< t#en

case sel is

9#en OFFFO ? outt IFJ aFJ bJ cJ 'J eJ .J gJ J

9#en OFFO ? outt IJ aJ bFJ cJ 'J eJ .J gJ J

9#en OFFO ? outt I/J aJ bJ cFJ 'J eJ .J gJ

 J

9#en OFO ? outt I"J aJ bJ cJ 'FJ eJ .J gJ J

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9#en OFFO ? outt I2J aJ bJ cJ 'J eFJ .J gJ

 J9#en OFO ? outt IGJ aJ bJ cJ 'J eJ .FJ gJ

 J

9#en OFO ? outt I0J aJ bJ cJ 'J eJ .J gFJ

 J 9#en ot#ers ? outt I:J aJ bJ cJ 'J eJ .J gJ

 FJ

en' caseJVVEl else 'eclara un enable3 in'ican'o la ausencia 'e in'ica'or le' 'el bit 'e entra'a

VVutili%a'o 1 'esliega la resuesta 'el segmento 'e 'isla1 or igual

elseoutt FJ

case sel is

9#en OFFFO ? aFJ bJ cJ 'J eJ .J gJ J

9#en OFFO ? aJ bFJ cJ 'J eJ .J gJ J9#en OFFO ? aJ bJ cFJ 'J eJ .J gJ J

9#en OFO ? aJ bJ cJ 'FJ eJ .J gJ J

9#en OFFO ? aJ bJ cJ 'J eFJ .J gJ J9#en OFO ? aJ bJ cJ 'J eJ .FJ gJ J

9#en OFO ? aJ bJ cJ 'J eJ .J gFJ J

9#en ot#ers ? aJ bJ cJ 'J eJ .J gJ FJen' caseJ

en' i.J

en' rocessJen' Be#a$ioralJ

3. Imlementar con =erilog un 'emultile6or 'e a S con #abilita'or3 acolan'o el

selector al 'isla1 ara mostrar un segmento encen'i'o3 'e acuer'o con el 'iseo 'e

su re-reorte4 Llenar la tabla "4" con los 'atos solicita'os4 eortar su simulación

 ara 2 'atos conte6to 'entro 'e la imagen que e6lique lo que se resenta3 a'emás

'el có'igo utili%a'o e incluir .otos con te6to e6licati$o que muestren el resulta'o 'e

 or lo menos 'os 'e sus ruebas4

Entra'a I Enable *elector  

*F  *  */

*ali'as 'el &emu6

*:  *0  *G  *2  *"  */  *  *F

F F F F F F F F F F F F F

F F F F F F F F F F

F F F F F F F F F F F F F F F F F F F

F F F F F F F F F F

F F F F F F F F F

F F F F F F F F F

F F F F F F F F

Tabla 3.3. Niveles lógicos a la salida del demultiple*or de 1 a (.

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*e obser$ó el .uncionamiento 'e un 'emultile6or 'e a S con un enable en esta'o ba7o4

*e corroboró la combinación 'e bits 'el selector a tra$5s 'e los segmentos 'el &isla1 "4

Ca'a combinación correson'e a un segmento 'istinto4 Los le's L&F a L&: son las sali'as

que muestran el 'ato 'e entra'a 'el 'emultile6or4 Las cone6iones ue'en $eri.icarse en el

arc#i$o 4uc. que se muestra más a'elante4

esulta'os 'e *imulación en I*im *imulator 

Aqu, se resentan los resulta'os 'e 2 simulaciones4 Ca'a seal tiene un color 'istinto4

esulta'o 'e

*imulación

Entra'a I Enable *elector  

*F  *  */

F F F F F

/ F F F

" F F

2 F Tabla 3.3.1. ,alores lógicos de entrada para la simulación.

En la ilustración se muestra los 2 resulta'os 'e la simulación4 Las l,neas amarillas searan

las simulaciones4 Aquellas seales en $er'e con un cero en la arte suerior simulan

aquellos segmentos 'el 'isla1 'e áno'o comn que encien'en con.orme a la combinación

'el selector4

 Ilustración 1. -esultados de simulación en ISim Simulator 

otos 'el circuito

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 Ilustración ". Salida del demultiple*or para combinación 11/ del selector con enable

en ' entrada en 1.

 Ilustración 3. Salida del demultiple*or para combinación / del selector con enable

en ' entrada en .

Có'igo 'e un &emultile6or 

mo'ule &emu6; I3 utt3 sel3 &is3 enable3 a3 b3 c3 '3 e3 .3 g3 <J

inut I3 enableJ

  outut :!FQ uttJ

 outut "!FQ &isJ outut a3 b3 c3 '3 e3 .3 g3 J

  inut /!FQ selJ

 reg :!FQ uttJ reg "!FQ &isJ

 reg a3 b3 c3 '3 e3 .3 g3 J 

al9a1sW;I or sel or enable< begin

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&is 2bFJ

VVEstablecimiento 'e sentencia 'e con'ición i. con case ara el enable 'on'e

VVse 'e.inen 'e los casos osibles 'el selector 'e " bits 1 sus correson'ientes sali'as

VVacti$an'o o 'esacti$an'o segmentos usan'o có'igo binario 'een'ien'o 'e 'ic#aVVcombinación 1 un in'ica'or le' 'e la $ariable ;bit< utili%a'a4

i. ;enable bF< begincase;sel<

"bFFF! begin utt XI3:bFYJ a XbFYJ bXbYJ

cXbYJ 'XbYJ eXbYJ .XbYJ gXbYJ

 XbYJ en'

"bFF! begin utt XbF3I30bFYJ a XbYJ

 bXbFYJ cXbYJ 'XbYJ eXbYJ .XbYJ

gXbYJ XbYJ en'

"bFF! begin utt X/bF3I3GbFYJ a XbYJ

 bXbYJ cXbFYJ 'XbYJ eXbYJ .XbYJ

gXbYJ XbYJ en'

"bF! begin utt X"bF3I32bFYJ a XbYJ

 bXbYJ cXbYJ 'XbFYJ eXbYJ .XbYJ

gXbYJ XbYJ en'

"bFF! begin utt X2bF3I3"bFYJ a XbYJ

 bXbYJ cXbYJ 'XbYJ eXbFYJ .XbYJ

gXbYJ XbYJ en'

"bF! begin utt XGbF3I3/bFYJ a XbYJ

 bXbYJ cXbYJ 'XbYJ eXbYJ .XbFYJ

gXbYJ XbYJ en'

"bF! begin utt X0bF3I3bFYJ a XbYJ

 bXbYJ cXbYJ 'XbYJ eXbYJ .XbYJ

gXbFYJ XbYJ en'

'e.ault! begin utt X:bF3IYJ a XbYJ bXbYJ

cXbYJ 'XbYJ eXbYJ .XbYJ gXbYJ

 XbFYJ en'en'case

en'

VVEl else 'eclara la ausencia 'e in'ica'or le' 'el bit 'e entra'a utili%a'o 1 'esliega la

VVresuesta 'el segmento 'e 'isla1 or igual

else

 begin

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 begin utt SbFJ

case;sel<"bFFF! begin a XbFYJ bXbYJ cXbYJ

'XbYJ eXbYJ .XbYJ gXbYJ XbYJ

en'

"bFF! begin a XbYJ bXbFYJ cXbYJ

'XbYJ eXbYJ .XbYJ gXbYJ XbYJ

en'

"bFF! begin a XbYJ bXbYJ cXbFYJ

'XbYJ eXbYJ .XbYJ gXbYJ XbYJ

en'

"bF! begin a XbYJ bXbYJ cXbYJ

'XbFYJ eXbYJ .XbYJ gXbYJ XbYJ

en'

"bFF! begin a XbYJ bXbYJ cXbYJ

'XbYJ eXbFYJ .XbYJ gXbYJ XbYJ

en'

"bF! begin a XbYJ bXbYJ cXbYJ

'XbYJ eXbYJ .XbFYJ gXbYJ XbYJ

en'"bF! begin a XbYJ bXbYJ cXbYJ

'XbYJ eXbYJ .XbYJ gXbFYJ XbYJ

en'

'e.ault! begin a XbYJ bXbYJ cXbYJ

'XbYJ eXbYJ .XbYJ gXbYJ XbFYJ

en'en'case

en'

 en' en'

en'mo'ule

Có'igo 'e Imlementación ;4uc.<

ENTA&A*

net OIO loc O+SO J Entra'a cablea'a al *8Fnet OselFQO loc OBSO J *elector cablea'o al BTNF

net OselQO loc O&SO J *elector/ cablea'o al BTN

net Osel/QO loc OESO J *elector" cablea'o al BTN/

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net OenableO loc OHSO J Enable cablea'o al *8

*ALI&A*

net OuttFQO loc O2O J *ali'a cablea'a L&F

net OuttQO loc OGO J *ali'a/ cablea'a L&

net Outt/QO loc ORGO J *ali'a" cablea'a L&/net Outt"QO loc OR2O J *ali'a2 cablea'a L&"

net Outt2QO loc OE:O J *ali'aG cablea'a L&2

net OuttGQO loc OPGO J *ali'a0 cablea'a L&Gnet Outt0QO loc O2O J *ali'a: cablea'a L&0

net Outt:QO loc O2O J *ali'aS cablea'a L&:

net OaO loc OLSO J *ali'aA cablea'a segmento CA 'e los &isla1snet ObO loc OSO J *ali'aB cablea'a segmento CB 'e los &isla1s

net OcO loc O&:O J *ali'aC cablea'a segmento CC 'e los &isla1s

net O'O loc O&0O J *ali'a& cablea'a segmento C& 'e los &isla1s

net OeO loc O+2O J *ali'aE cablea'a segmento CE 'e los &isla1snet O.O loc O:O J *ali'a cablea'a segmento C 'e los &isla1s

net OgO loc OH2O J *ali'a+ cablea'a segmento C+ 'e los &isla1s

net OO loc OC:O J *ali'aP cablea'a segmento &P 'e los &isla1snet O&isFQO loc O:O J *ali'a conecta'a a ANF

net O&isQO loc OH:O J *ali'a conecta'a a AN

net O&is/QO loc OCSO J *ali'a conecta'a a AN/net O&is"QO loc OGO J *ali'a conecta'a a AN"

Conclusiones:

4- Alarcón Herrera Misael Antonio

En esta ráctica u'imos comrobar el .uncionamiento 'e los comara'ores 'e magnitu'3

asi como el .uncionamiento 'e los multile6ores 1 'emultile6ores usan'o rogramaciónH&L4

/4- Arrieta C#á$e% &a$i'Esta .ue la rimera ráctica 1 se u'o reali%ar rogramas mu1 similares en =H&L 1 en

=erilog3 #acien'o comaraciones 'e su sinta6is la cual no es tan 'istinta4 Por el momento

to'os los circuitos que armamos sus sali'as nicamente 'een',an 'e las entra'as queten,an en ese momento3 es 'ecir3 eran circuitos uramente combinacionales3 1 no

imortaban los esta'os anteriores ni ninguna otra circunstancia3 sólo las entra'as actuales4

"4- Esinosa +arc,a Alan a.ael

Con esta ráctica se anali%ó el comortamiento 'e los comara'ores3 multile6ores 1'emultile6ores 'entro 'e 'etermina'as con'iciones 'e entra'a 1 selección3 asi como

e6an'ir nuestros conocimientos en el uso 'e sentencias 1 roie'a'es 'entro 'e loslengua7es =H&L 1 =erilog4

Bibliografía:

4- Morris Mano M4 ;/FF:<4 &igital &esign ;2t# e'ition<4 U*A! Perason Prentice Hall4

I*BN! Z:SF"ZSZ/2G4

Page 19: Circuitos Combinacionales Básicos 1

7/23/2019 Circuitos Combinacionales Básicos 1

http://slidepdf.com/reader/full/circuitos-combinacionales-basicos-1 19/19

/4- Botros Na%ei# M4 ;/FFZ<4 H&L rogramming .un'amentals! =H&L an' =erilog ;st

e'ition<4 U*A! &a =inci Engineering4 I*BN! -GS2GF-SGG-S4

Cibergrafía:

#tt!VV9994'igilentinc4comVPro'uctsV&etail4c.m[

 Na$To/\Na$*ub2G\Pro'NE()*/\CI&F:G:"0F\CTRENa:0F.:00Fc:/b.-Z&SS"FA-GFG0-F/F-F/2C0FFS:AZZZS