tema5-combinacionales

Universidad Rey Juan Carlos Ingeniera de Telecomunicacin

Electrnica Digital IBloques combinacionales estndarNorberto Malpica Beln Arredondo Ingeniera de Telecomunicacin

Circuitos combinacionales

Electrnica Digital I

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Contenido1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Introduccin Codificadores Decodificadores Multiplexores Demultiplexores Desplazadores Dispositivos Lgicos Programables 7.1 Memorias ROM. 7.2 PLA y PAL. Comparadores Binarios Sumadores Binarios. Restadores Binarios. Unidad aritmtico lgica combinacional (UAL, ALU).

8. 9. 10. 11.



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1. Introduccin a los circuitos combinacionalesEn los circuitos combinacionales la salida Z en un determinado instante de tiempo ti slo depende de la entrada X en ese mismo instante de tiempo ti , es decir que no tienen capacidad de memoria

Z(t) = F(X(t))

Z = F(X)

X

F

ZEjemplo: Sumador



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Introduccin a los circuitos combinacionalesDecodificadores y Codificadores Decodificador: Se activa la salida correspondiente al nmero binario codificado en la entrada. Codificador: Se codifica en binario sobre la salida el nmero de la entrada que est activa. Multiplexores y Demultiplexores2nMUX

n

DECOD

2n

enable

2n

COD

n

enable enable

s

Multiplexor: La salida corresponde a la entrada codificada por las seales de control Demultiplexor: El valor de la entrada sale por la salida codificada por las seales de control

enable

n

E

DEMUX

2n

nCircuitos combinacionales Electrnica Digital I

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Introduccin a los circuitos combinacionalesNiveles de descripcin de un circuito digital Nivel algortmico o comportamental: describe la funcin Nivel RTL (lgebra de seales, tabla de verdad) Nivel estructural (lgico o esquemtico)Precisin Complejidad Precisin //ComplejidadAL N IO

Nivel conmutador (circuital y elctrico)

Funcionalidad FuncionalidadAL

AR QU ITE

Arquitectura Arquitectura Nivel RT Nivel RT Diseo Lgico Diseo Lgico Puertas Puertas

+ +Circuitos combinacionales

F

IC S

O

ELCTRICO ELCTRICO

5


Niveles de abstraccin Niveles de abstraccin

N FU

C

Requisitos y Requisitos y especificaciones especificaciones

CT UR

2. CodificadoresEl codificador identifica qu entrada de las 2n est activa y genera como salida su representacin binaria, siempre y cuando el mdulo est activo. Un codificador tiene 2n entradas de datos xi y n salidas de datos yj y una salida A Si E est inactivo, todas las salidas inactivas. Si E est activo y todas las entradas de datos xi estn inactivas, todas las salidas (yj y A) permanecen inactivas. Si se activa la entrada de datos xi y E est activo: Las salidas yj componen el nmero i codificado en binario. Se activa la salida A. Expresin de conmutacin: yi = E x jCircuitos combinacionales Electrnica Digital I

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CodificadoresEl comportamiento del codificador sin prioridad es:Y = yj 2jj =0 n 1

i si x i = H y E = H y x k = L k i Y = indefinido si x i , x j /x i = x j = H con i j L resto de casos H si algn x i = H y E = H La salida de actividad A se define como: A = L resto de casosExpresin de conmutacin: yi = E x j



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CodificadoresEjemplo: diseo de un codificador sin prioridad de 8 a 3. Funciones lgicas A = E (x0+x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7) Y0 = E (x1+x3+x5 +x7) Y1 = E (x2+x3+x6 +x7) Y2 = E (x4+x5+x6 +x7) Comercial: 74148



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CodificadoresEjemplo: diseo de un codificador sin prioridad de 8 a 3. Descripcin Estructural



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CodificadoresEjemplo: diseo de un codificador sin prioridad de 8 a 3. Simulacin No tiene sentido, Ao, A1, A2!!!



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Codificadores con prioridadQu pasa si hay de ms de una entrada activa? Qu aparecer en la salida? Codificadores con Prioridad: Las salidas yj codifican en binario el nmero correspondiente a la entrada activa con mayor peso

Los codificadores pueden encadenarse para formar codificadores con mayor nmero de bits. Eout se activa cuando Ein est activo y no hay ninguna entrada de datos activa. Si la salida Eout se conecta a la entrada Ein de otro codificador permite su encadenamiento.Circuitos combinacionales Electrnica Digital I

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Codificadores con prioridadEl comportamiento del codificador con prioridad es:

i si x i = H y Ein = H y x k = L k > i Y = L resto de los casos H si algn x i = H y E = H A= L resto de los casos H si x i = L(i ) y E = H Eout = L resto de los casos



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Codificador de 8 a 3 con prioridadX (7:0) Y (2:0)

COD8a3 Con prioridadA

entity COD8a3_prior is port( X : in std_logic_vector (7 downto 0); Y : out std_logic_vector (2 downto 0); A : out std_logic); end COD8a3_prior;

architecture comportamental1 of COD8a3_prior is begin Y

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