Aplicacion De Compuertas Logicas

Introducción

La evolución de los circuitos integrados ha producido una gran variedad de circuitos que realizan más que una simple función lógica. Estos circuitos, dependiendo de su complejidad y de la cantidad de compuertas lógicas internas han sido clasificados como circuitos de:

• Baja Escala de Integración (SSI).- Hasta 12 compuertas lógicas o menos (funciones lógicas básicas)

• Media Escala de Integración (MSI).- Hasta 100 compuertas lógicas

• Alta y muy Alta Escala de Integración (LSI y VLSI) .- Más de 100 compuertas lógicas

Las compuertas lógicas tienen aplicaciones muy variadas:

• Circuitos de control

• Circuitos aritméticos (sumadores y comparadores)

• Multiplexores y demultiplexores

• Codificadores y decodificadores

• Hasta microprocesadores

En este tema se tratarán algunos de los circuitos anteriores, sus aplicaciones, su principio de operación, sus principales variantes, etc.

3.3.4.1 Circuitos sumadores

El sumador binario es la célula fundamental de todos los circuitos aritméticos, ya que mediante sumas (y complementos) es posible realizar restas; y con, sumas y restas (además de corrimientos) es posible realizar multiplicaciones y divisiones, las cuatro operaciones aritméticas fundamentales se pueden realizar usando sumas.

Algunos sumadores binarios en circuito integrado de la familia TTL son los siguientes:

• 7480 Sumador Completo de 1 bit.

• 7482 Sumador Completo de 2 bits.

• 7483 Sumador Completo de 4 bits.

En la figura 3.3.4.1 se muestra el diagrama funcional sumador completo de 4 bits.

Ejemplo:

Aplicaciones de los sumadores

• Módulos aritméticos

• Unidades aritméticas lógicas

3.3.4.2 Comparador

Un circuito comparador combinatorio compara dos entradas binarias (A y B de n bits) para indicar la relación de igualdad o desigualdad entre ellas por medio de "tres banderas lógicas" que corresponden a las relaciones A igual B, A mayor que B y A menor que B. Cada una de estas banderas se activara solo cuando la relación a la que corresponde sea verdadera, es decir, su salida será 1 y las otras dos producirán una salida igual a cero.

Diseño de un circuito comparador de 2 bits.

Para este caso solo se requiere crear la tabla de verdad correspondiente y luego determinar las funciones booleanas que producen las salidas requeridas.

Sean A y B entradas de un bit, entonces:

A B A<B A=B A>B

0 0 0 1 0

0 1 1 0 0

1 0 0 0 1

1 1 0 1 0

Diagrama de un comparador binario de 2 bits.

Aplicaciones de los comparadores

• Módulos de cálculo lógico

• Unidades aritmético lógico

• Unidades de control

3.3.4.3 Multiplexores y demultiplexores

La idea fundamental en la utilización de multiplexores (MUX) y demultiplexores (DEMUX) es el ahorro de líneas de comunicación, es decir, el uso de una sola línea para realizar múltiples funciones, o para conectar a través de ella múltiples fuentes de información o señales a transmitir. ¿Cómo es posible utilizar una sóla línea para transmitir diversas señales de información?. La respuesta está obviamente en compartir por tiempo la línea, es decir, en un momento dado sólo una de las señales puede ser transmitida.

Multiplexores

Este circuito es un selector de línea de entrada, aunque reciba datos en varias de sus entradas solo permitirá el paso hacia la salida a una de ellas.

El control de la línea de entrada se lleva acabo con las líneas de selección del MUX.

Símbolo

En donde:

M: número de entradas de datos M=2N

N: número de entradas de selección

Con el propósito de ilustrar cómo se construye y como funciona

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