sistemas combinacional

34
Sistemas Electrónicos Digitales 2 o Curso Ingeniería Técnica Industrial Lógica Modular Combinacional José Luis Rosselló Sanz Grupo de Tecnología Electrónica Universitat de les Illes Balears Índice • Introducción • Codificadores/Decodificadores • Multiplexores/Demultiplexores Generadores/Comprobadores de paridad • Sumadores • Comparadores Sistema Combinacional Entradas Salidas Sistema secuencial Entradas Salidas Memoria

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concepto y fundamentos en la practica

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Page 1: sistemas Combinacional

Sistemas Electrónicos Digitales2o Curso Ingeniería Técnica Industrial

Lógica Modular Combinacional

José Luis Rosselló Sanz

Grupo de Tecnología Electrónica

Universitat de les Illes Balears

Índice

• Introducción

• Codificadores/Decodificadores

• Multiplexores/Demultiplexores

• Generadores/Comprobadores de paridad

• Sumadores

• Comparadores

Sistema Combinacional

Entradas Salidas

Sistema secuencial

Entradas Salidas

Memoria

Page 2: sistemas Combinacional

Sistema combinacional

Entradas SalidasM bits N bits

Entradas Salidas..

M..

.

.N..

Decodificadores

0

0

0

0

1

E

0000--

0

0

0

1

Q0

0

0

1

0

Q1

0

1

0

0

Q2

1

0

0

0

Q3

11

01

10

00

a0a1

a0 a1 E

Q0

Q1

Q2

Q3

Decodificadores

• Generan los productos canónicos de lasvariables de entrada al sistema.

• Consisten en ‘n’ entradas y ‘2n’ salidas

• Aplicación: Conversores de código

Decodificador MSI 74154

Page 3: sistemas Combinacional

Decodificador MSI 74154 Decodificador MSI 74154

Decodificador MSI 74154 Decodificador 74154

Page 4: sistemas Combinacional

Decodificador 74154 Decodificador 74154

Decodificador 74154 Decodificador 74154

Page 5: sistemas Combinacional

Decodificador 74154 Lógica modular con decodificadores

• Problema propuesto:– Implementar, con dos decodificadores 74154 un

decodificador de 5 a 32 bits

Decodificador BCD-7 Segmentos

a

b

c

d

e

fg

a0

a1 a2 a3

BCD-7 Segmentos

a

b

c

d

e

f

g

Decodificador BCD-7 Segmentos

a

b

c

d

e

fg11001100 1 0 0

11011010 1 0 1

11111010 1 1 0

00001110 1 1 1

11111111 0 0 0

11011111 0 0 1

10011110 0 1 1

1

0

1

d

1

0

1

e

0

0

1

f

1

0

1

a

1

1

1

b

100 0 1 0

010 0 0 1

010 0 0 0

gca3 a2 a1 a0

Page 6: sistemas Combinacional

Decodificador BCD-7 Segmentos

a

b

c

d

e

fg11001100 1 0 0

11011010 1 0 1

11111010 1 1 0

00001110 1 1 1

11111111 0 0 0

11011111 0 0 1

10011110 0 1 1

1

0

1

d

1

0

1

e

0

0

1

f

1

0

1

a

1

1

1

b

100 0 1 0

010 0 0 1

010 0 0 0

gca3 a2 a1 a0

Decodificador BCD-7 Segmentos

a

b

c

d

e

fg11001100 1 0 0

11011010 1 0 1

11111010 1 1 0

00001110 1 1 1

11111111 0 0 0

11011111 0 0 1

10011110 0 1 1

1

0

1

d

1

0

1

e

0

0

1

f

1

0

1

a

1

1

1

b

100 0 1 0

010 0 0 1

010 0 0 0

gca3 a2 a1 a0

Decodificador BCD-7 Segmentos

a

b

c

d

e

fg11001100 1 0 0

11011010 1 0 1

11111010 1 1 0

00001110 1 1 1

11111111 0 0 0

11011111 0 0 1

10011110 0 1 1

1

0

1

d

1

0

1

e

0

0

1

f

1

0

1

a

1

1

1

b

100 0 1 0

010 0 0 1

010 0 0 0

gca3 a2 a1 a0

Decodificador BCD-7 Segmentos

a

b

c

d

e

fg11001100 1 0 0

11011010 1 0 1

11111010 1 1 0

00001110 1 1 1

11111111 0 0 0

11011111 0 0 1

10011110 0 1 1

1

0

1

d

1

0

1

e

0

0

1

f

1

0

1

a

1

1

1

b

100 0 1 0

010 0 0 1

010 0 0 0

gca3 a2 a1 a0

Page 7: sistemas Combinacional

Decodificador BCD-7 Segmentos

a

b

c

d

e

fg11001100 1 0 0

11011010 1 0 1

11111010 1 1 0

00001110 1 1 1

11111111 0 0 0

11011111 0 0 1

10011110 0 1 1

1

0

1

d

1

0

1

e

0

0

1

f

1

0

1

a

1

1

1

b

100 0 1 0

010 0 0 1

010 0 0 0

gca3 a2 a1 a0

Codificadores

• Realizan la función inversa al decodificador– Ej: Codificación de un teclado

– Codificador con prioridad

– Codificador Decimal-BCD

– Codificador Octal-Binario

Conversor Decimal-BCD

00104

10105

01106

11107

00018

10019

11003

0

1

0

A0

0

0

0

A3

0

0

0

A2

12

01

00

A1Digito

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Decimal-BCD

A0

A1

A2

A3

Conversor Decimal-BCD

A0 (LSB)

A1

A2

A3 (MSB)

1

23

4567

8

9

Page 8: sistemas Combinacional

Conversor Octal-Binario

0014

1015

0116

1117

1103

0

1

0

A0

0

0

0

A2

12

01

00

A1Digito

0

1

2

3

4

5

6

7

Octal-BCD

A0

A1

A2

Conversor MSI 74x148

0 1 2 3 4 5 6 7 EI

74F148

EO 1 2 4 GS

Conversor de MSI 74x148

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

EO

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

GS

111- - - - - - - -1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

EI

1111 1 1 1 1 1 1 1

110- - - - 0 1 1 1

010- - - - - 0 1 1

100- - - - - - 0 1

000- - - - - - - 0

001- - - 0 1 1 1 1

1

0

1

1

1

1

1

4

0- - 0 1 1 1 1 1

1- 0 1 1 1 1 1 1

10 1 1 1 1 1 1 1

20 1 2 3 4 5 6 7

Conversor de 16 a 4 líneas

0 1 2 3 4 5 6 7 EI

74F148

EO 1 2 4 GS

0 1 2 3 4 5 6 7 EI

74F148

EO 1 2 4 GS

A0 A1 A2 A3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Page 9: sistemas Combinacional

Conversor de 16 a 4 líneas

0 1 2 3 4 5 6 7 EI

74F148

EO 1 2 4 GS

0 1 2 3 4 5 6 7 EI

74F148

EO 1 2 4 GS

A0 A1 A2 A3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

0 1 0 0 1 1 1

1 0 1 0

Conversor de 16 a 4 líneas

0 1 2 3 4 5 6 7 EI

74F148

EO 1 2 4 GS

0 1 2 3 4 5 6 7 EI

74F148

EO 1 2 4 GS

A0 A1 A2 A3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1

1 1 1 1 0 0 1

1 1 0 1

Multiplexores• 2N canales de entrada, un canal de salida, N

bits de control0

1

2

.

.

.

.

.

2N

1 2 3 . . . . N

MUX

Salida

Multiplexores• 2N canales de entrada, un canal de salida, N

bits de control0

1

2

.

.

.

.

.

2N

1 2 3 . . . . N

MUX

Salida

Page 10: sistemas Combinacional

Multiplexor de 4 entradas de 1 bitS0 S1

I0

I1

I2

I3

Salida

Multiplexor 74157 74158

Multiplexor 74157 74158 Multiplexor 74157 74158

Page 11: sistemas Combinacional

Multiplexor 74157 74158 Multiplexor 74157 74158

Implementación de funciones

• Salida=!i ( Ii mi EN )

• Por tanto se puede implementar cualquierfunción lógica F=!i (fi mi)

Implementación de funciones

• Salida=!i ( Ii mi EN )

• Por tanto se puede implementar cualquierfunción lógica F=!i (fi mi)

Entrada ‘i’

Page 12: sistemas Combinacional

Implementación de funciones

• Salida=!i ( Ii mi EN )

• Por tanto se puede implementar cualquierfunción lógica F=!i (fi mi)

Entrada ‘i’Mintérmino de control

Ejemplo de implementación

0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

MUX

Salida

0

1

0

0

0

1

1

1

a b c

f(a,b,c)= ab+ac+bc

1 1 1

1 1 0

1 0 1

1 0 0

0 1 1

0 1 0

0 0 1

0 0 0

A B C

0

0

0

1

1

1

1

0

F

Implementaciónfunciones de 4

variables

1 1 1

1 1 1

1 1 0

1 1 0

1 0 1

1 0 1

1 0 0

1 0 0

0 1 1

0 1 1

0 1 0

0 1 0

0 0 1

0 0 1

0 0 0

0 0 0

A B C

11

01

00

10

11

10

01

10

01

00

01

01

10

0

0

0

F

0

1

0

D

0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

MUX

Salida F

1 1 1

1 1 1

1 1 0

1 1 0

1 0 1

1 0 1

1 0 0

1 0 0

0 1 1

0 1 1

0 1 0

0 1 0

0 0 1

0 0 1

0 0 0

0 0 0

A B C

11

010

00

110

111

10

01

D10

01

000

01

01

D10

0

0

0

F

0

0

F

0

1

0

D

Page 13: sistemas Combinacional

1 1 1

1 1 1

1 1 0

1 1 0

1 0 1

1 0 1

1 0 0

1 0 0

0 1 1

0 1 1

0 1 0

0 1 0

0 0 1

0 0 1

0 0 0

0 0 0

A B C

11

010

00

110

111

10

01

D10

01

000

01

01

D10

0

0

0

F

0

0

F

0

1

0

D

0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

MUX

Salida

0

0

1

1

0

D

1

D

A B C

F

1 1 1

1 1 1

1 1 0

1 1 0

1 0 1

1 0 1

1 0 0

1 0 0

0 1 1

0 1 1

0 1 0

0 1 0

0 0 1

0 0 1

0 0 0

0 0 0

A B C

11

010

00

110

111

10

01

D10

01

000

01

01

D10

0

0

0

F

0

0

F

0

1

0

D

0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

MUX

Salida

0

0

1

1

0

D

1

D

A B C

F

1 1 1

1 1 1

1 1 0

1 1 0

1 0 1

1 0 1

1 0 0

1 0 0

0 1 1

0 1 1

0 1 0

0 1 0

0 0 1

0 0 1

0 0 0

0 0 0

A B C

11

010

00

110

111

10

01

D10

01

000

01

01

D10

0

0

0

F

0

0

F

0

1

0

D

0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

MUX

Salida

0

0

1

1

0

D

1

D

A B C

F

1 1 1

1 1 1

1 1 0

1 1 0

1 0 1

1 0 1

1 0 0

1 0 0

0 1 1

0 1 1

0 1 0

0 1 0

0 0 1

0 0 1

0 0 0

0 0 0

A B C

11

010

00

110

111

10

01

D10

01

000

01

01

D10

0

0

0

F

0

0

F

0

1

0

D

0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

MUX

Salida

0

0

1

1

0

D

1

D

A B C

F

Page 14: sistemas Combinacional

1 1 1

1 1 1

1 1 0

1 1 0

1 0 1

1 0 1

1 0 0

1 0 0

0 1 1

0 1 1

0 1 0

0 1 0

0 0 1

0 0 1

0 0 0

0 0 0

A B C

11

010

00

110

111

10

01

D10

01

000

01

01

D10

0

0

0

F

0

0

F

0

1

0

D

0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

MUX

Salida

0

0

1

1

0

D

1

D

A B C

F

Ejercicio

1 1 1

1 1 1

1 1 0

1 1 0

1 0 1

1 0 1

1 0 0

1 0 0

0 1 1

0 1 1

0 1 0

0 1 0

0 0 1

0 0 1

0 0 0

0 0 0

A B C

11

01

00

10

11

10

01

10

01

00

01

01

10

0

0

0

F

0

1

0

D

Implementar la funciónF a partir de unmultiplexor de 4 bits yde la lógica necesaria

Demultiplexores• Un canal de entrada, 2N canales de salida, N

bits de control0

1

2

.

.

.

.

.

2N

1 2 3 . . . . N

DEMUX

Entrada

Demultiplexor de 1 línea a 4 líneasS0 S1

I0 D0

D1

D2

D3

Idéntico que eldecodificadorde 2 a 4

Page 15: sistemas Combinacional

Demultiplexor utilizando el 74154

A0

A1

A2

A3

Q0

Q1

Q2

Q3

Q4

Q5

Q6

Q7

Q8

Q9

Q10

Q11

Q12

Q13

Q14

Q15

E1

E0

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D9

D10

D11

D12

D13

D14

D15

74154

S0

S1

S2

S3

Entrada

0

Demultiplexor utilizando el 74154

A0

A1

A2

A3

Q0

Q1

Q2

Q3

Q4

Q5

Q6

Q7

Q8

Q9

Q10

Q11

Q12

Q13

Q14

Q15

E1

E0

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D9

D10

D11

D12

D13

D14

D15

74154S0

S1

S2

S3

Entrada

S4

A0

A1

A2

A3

Q0

Q1

Q2

Q3

Q4

Q5

Q6

Q7

Q8

Q9

Q10

Q11

Q12

Q13

Q14

Q15

E1

E0

D16

D17

D18

D19

D20

D21

D22

D23

D24

D25

D26

D27

D28

D29

D30

D31

74154S0

S1

S2

S3

Entrada

Generador/Comprobador de paridad Generador/Comprobador de paridad

A0

A1

X es 1 si el númerode ‘unos’ es impar

Page 16: sistemas Combinacional

Generador/Comprobador de paridad

A0

A1

X es 1 si el númerode ‘unos’ es impar

A"BBA

011

101

110

000

Generador/Comprobador de paridad

A0

A1

X es 1 si el númerode ‘unos’ es impar

A0

A1

A2

A3

X es 1 si el númerode ‘unos’ es impar

Generador/Comprobador de paridad74280

74280A

B

C

D ! Par

E ! Impar

F

G

H

I

SalidasNúmero de entradasen nivel ALTO

101, 3, 5, 7, 9

010, 2, 4, 6, 8

! Impar! Par

0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

MUX

Salida

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

Transmisión datos

D7

S2..00 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7

SalidaD0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

Page 17: sistemas Combinacional

74280A

B

C

D ! Par

E ! Impar

F

G

H

I

0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

MUX

Salida

S0S1S2

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

00

Transmisión datos74280A

B

C

D ! Par

E ! Impar

F

G

H

I

0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

MUX

Salida

S0S1S2

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

00

Transmisión datos

74280A

B

C

D ! Par

E ! Impar

F

G

H

I

0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

MUX

Salida

S0S1S2

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

00

Bit deparidadpar

Transmisión datos74280A

B

C

D ! Par

E ! Impar

F

G

H

I

0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

MUX

Salida

S0S1S2

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

00

Transmisión datos

Page 18: sistemas Combinacional

74280A

B

C

D ! Par

E ! Impar

F

G

H

I

0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

MUX

Salida

S0S1S2

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

00

Transmisión datos0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

DEMUX

Entrada

REGISTRO 74280

! Impar

Co

mp

rob

ad

or

pari

dad

Par

0

Error

0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

DEMUX

Entrada

REGISTRO 74280

! Impar

Co

mp

rob

ad

or

pari

dad

Par

0

Error

0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

DEMUX

Entrada

REGISTRO 74280

! Impar

Co

mp

rob

ad

or

pari

dad

Par

0

Error

Page 19: sistemas Combinacional

0

1

2

3

4

5

6

7

S2 S1 S0

DEMUX

Entrada

REGISTRO 74280

! Impar

Co

mp

rob

ad

or

pari

dad

Par

0

Error

1 si Impar

111

Sumadores básicos

Semisumador!CoutBA

0111

1001

1010

0000

!=A"B

CoutA

B

Sumadores básicos

Semisumador!CoutBA

0111

1001

1010

0000

!=A"B

CoutA

B

!

A !

B Cout

01110

10010

10100

00000

1

1

1

1

Cin

Sumador completo!CoutBA

1111

0101

0110

1000

Page 20: sistemas Combinacional

01110

10010

10100

00000

1

1

1

1

Cin

Sumador completo!CoutBA

1111

0101

0110

1000

!

A !

B Cout

Cin

01110

10010

10100

00000

1

1

1

1

Cin

Sumador completo!CoutBA

1111

0101

0110

1000

!

A !

B Cout

Cin

Ejercicio: Implementa un sumador completo apartir de dos semisumadores y una puerta OR

Sumador de 4 bits (propag. acarreo)

!

A !

B

Cin Cout

!

A !

B

Cin Cout

!

A !

B

Cin Cout

!

A !

B

Cin Cout

C-1

A0 A1

A2 A3

B3B2

B0 B1

!0 !1

!2 !3

Cout

Sumador de 4 bits (propag. acarreo)

!

A !

B

Cin Cout

!

A !

B

Cin Cout

!

A !

B

Cin Cout

!

A !

B

Cin Cout

C-1

A0 A1

A2 A3

B3B2

B0 B1

!0 !1

!2 !3

Cout

# #

# #

Page 21: sistemas Combinacional

Sumador de 4 bits (propag. acarreo)

!

A !

B

Cin Cout

!

A !

B

Cin Cout

!

A !

B

Cin Cout

!

A !

B

Cin Cout

C-1

A0 A1

A2 A3

B3B2

B0 B1

!0 !1

!2 !3

Cout

4#

Acarreo de grupo hacia adelante

Acarreo de grupo hacia adelante

!

Ai !i

Bi Ci=Gi+PiCi-1Ci-1

Acarreo de grupo hacia adelante

A3..0 +B3..0=!3..0!

Ai !i

Bi Ci=Gi+PiCi-1Ci-1

Page 22: sistemas Combinacional

Acarreo de grupo hacia adelante

A3..0 +B3..0=!3..0

C0=A0$B0+(A0+B0)$C-1

!

Ai !i

Bi Ci=Gi+PiCi-1Ci-1

Acarreo de grupo hacia adelante

A3..0 +B3..0=!3..0

C0=A0$B0+(A0+B0)$C-1

% % %

!

Ai !i

Bi Ci=Gi+PiCi-1Ci-1

Acarreo de grupo hacia adelante

A3..0 +B3..0=!3..0

C0=A0$B0+(A0+B0)$C-1

% % %

C0=G0 + P0C-1

!

Ai !i

Bi Ci=Gi+PiCi-1Ci-1

Acarreo de grupo hacia adelante

A3..0 +B3..0=!3..0

C0=A0$B0+(A0+B0)$C-1

% % %

C0=G0 + P0C-1

Pi= Ai+Bi Gi= Ai$Bi

!

Ai !i

Bi Ci=Gi+PiCi-1Ci-1

Page 23: sistemas Combinacional

Acarreo de grupo hacia adelante

A3..0 +B3..0=!3..0

C0=A0$B0+(A0+B0)$C-1

% % %

C0=G0 + P0C-1

Pi= Ai+Bi Gi= Ai$Bi

C1=G1+P1$C0= G1+P1$G0+ P1$P0$C -1

!

Ai !i

Bi Ci=Gi+PiCi-1Ci-1

Acarreo de grupo hacia adelante

A3..0 +B3..0=!3..0

C0=A0$B0+(A0+B0)$C-1

% % %

C0=G0 + P0C-1

Pi= Ai+Bi Gi= Ai$Bi

C1=G1+P1$C0= G1+P1$G0+ P1$P0$C -1C2=G2+P2$C1= G2+P2$G1+ P2$P1$G0+ P2$P1$P0$C -1

!

Ai !i

Bi Ci=Gi+PiCi-1Ci-1

Acarreo de grupo hacia adelante

A3..0 +B3..0=!3..0

C0=A0$B0+(A0+B0)$C-1

% % %

C0=G0 + P0C-1

Pi= Ai+Bi Gi= Ai$Bi

C1=G1+P1$C0= G1+P1$G0+ P1$P0$C -1C2=G2+P2$C1= G2+P2$G1+ P2$P1$G0+ P2$P1$P0$C -1C3=G3+P3$G2+P3$P2$G1+ P3$P2$P1$G0+ P3$P2$P1$P0$C-1

!

Ai !i

Bi Ci=Gi+PiCi-1Ci-1

C-1

A0

B0

!0

P0

G0

!

A !

B CP

Cin CG

A1

B1

!1

P1

G1

!

A !

B CP

Cin CG

A2

B2

!2

P2

G2

!

A !

B CP

Cin CG

A3

B3

Cout

P3

G3

CPG

P0 , G0

Cin C0

CPG

P1 , G1P0 , G0

Cin C1

CPG

P2 , G2P1 , G1P0 , G0

Cin C2

CPG

P3 , G3 P2 , G2P1 , G1 P0 , G0

Cin C3

!

A !

B CP

Cin CG

C0 C1 C2

!3

Page 24: sistemas Combinacional

C-1

A0

B0

!0

P0

G0

!

A !

B CP

Cin CG

A1

B1

!1

P1

G1

!

A !

B CP

Cin CG

A2

B2

!2

P2

G2

!

A !

B CP

Cin CG

A3

B3

Cout

P3

G3

CPG

P0 , G0

Cin C0

CPG

P1 , G1P0 , G0

Cin C1

CPG

P2 , G2P1 , G1P0 , G0

Cin C2

CPG

P3 , G3 P2 , G2P1 , G1 P0 , G0

Cin C3

!

A !

B CP

Cin CG

C0 C1 C2

# # # #

# # # #

!3

C-1

A0

B0

!0

P0

G0

!

A !

B CP

Cin CG

A1

B1

!1

P1

G1

!

A !

B CP

Cin CG

A2

B2

!2

P2

G2

!

A !

B CP

Cin CG

A3

B3

Cout

P3

G3

CPG

P0 , G0

Cin C0

CPG

P1 , G1P0 , G0

Cin C1

CPG

P2 , G2P1 , G1P0 , G0

Cin C2

CPG

P3 , G3 P2 , G2P1 , G1 P0 , G0

Cin C3

!

A !

B CP

Cin CG

C0 C1 C2

!3

#

C-1

A0

B0

!0

P0

G0

!

A !

B CP

Cin CG

A1

B1

!1

P1

G1

!

A !

B CP

Cin CG

A2

B2

!2

P2

G2

!

A !

B CP

Cin CG

A3

B3

Cout

P3

G3

CPG

P0 , G0

Cin C0

CPG

P1 , G1P0 , G0

Cin C1

CPG

P2 , G2P1 , G1P0 , G0

Cin C2

CPG

P3 , G3 P2 , G2P1 , G1 P0 , G0

Cin C3

!

A !

B CP

Cin CG

C0 C1 C2

!3

2#

C-1

A0

B0

!0

P0

G0

!

A !

B CP

Cin CG

A1

B1

!1

P1

G1

!

A !

B CP

Cin CG

A2

B2

!2

P2

G2

!

A !

B CP

Cin CG

A3

B3

Cout

P3

G3

CPG

P0 , G0

Cin C0

CPG

P1 , G1P0 , G0

Cin C1

CPG

P2 , G2P1 , G1P0 , G0

Cin C2

CPG

P3 , G3 P2 , G2P1 , G1 P0 , G0

Cin C3

!

A !

B CP

Cin CG

C0 C1 C2

!3

3#

Page 25: sistemas Combinacional

C-1

A0

B0

!0

P0

G0

!

A !

B CP

Cin CG

A1

B1

!1

P1

G1

!

A !

B CP

Cin CG

A2

B2

!2

P2

G2

!

A !

B CP

Cin CG

A3

B3

Cout

P3

G3

CPG

P0 , G0

Cin C0

CPG

P1 , G1P0 , G0

Cin C1

CPG

P2 , G2P1 , G1P0 , G0

Cin C2

CPG

P3 , G3 P2 , G2P1 , G1 P0 , G0

Cin C3

!

A !

B CP

Cin CG

C0 C1 C2

3#

!3

Sumadores

• Sumador de propagación del acarreo– Más pequeños– Rizo del acarreo– Tiempo de propagación N#

• Sumador de acarreo de grupo hacia adelante– Salidas sincronizadas– Tiempo de propagación fijo 3#– Ocupan más área (en proporción a N)

Sumadores

• Sumador de propagación del acarreo– Más pequeños– Rizo del acarreo– Tiempo de propagación N#

• Sumador de acarreo de grupo hacia adelante– Salidas sincronizadas– Tiempo de propagación fijo 3#– Ocupan más área (en proporción a N)

)4(1000

)3(0000

)2(0100

)(0110

1

0111

!

!

!

!

+

)3(1000

1

0111

!

+

Sumador MSI de 4 bits(Ej. 74x83A ó 74x283)

!

A3..0 !3..0

B3..0

Cin Cout

4b4b

4b

Ejercicio: Implementar un sumador de16 bits a partir de sumadores de 4 bits

Page 26: sistemas Combinacional

Unidades lógico-aritméticas MSI

F=A más B más Cin110

F=A menos B menos 1 más Cin010

F=B menos A menos 1 más Cin100

F=0000000

1

1

1

1

S2

ALU de 4bits 74x382

FunciónS0S1

F=111111

F=A$B01

F=A+B10

F=A"B00

S0S1S2 OVRCIN COUTA0 F0B0A1 F1B1A2 F2B2A3 F3B3

OVR=1 Paradesbordamientocon números consigno

Unidades lógico-aritméticas MSI

F=A más B más Cin110

F=A menos B menos 1 más Cin010

F=B menos A menos 1 más Cin100

F=0000000

1

1

1

1

S2

ALU de 4bits 74x382

FunciónS0S1

F=111111

F=A$B01

F=A+B10

F=A"B00

S0S1S2 OVRCIN COUTA0 F0B0A1 F1B1A2 F2B2A3 F3B3

OVR=1 Paradesbordamientocon números consigno

Implementar un sumador de 8 bits

Sumador de 8 bits

S0S1S2 OVRCIN COUTA0 F0B0A1 F1B1A2 F2B2A3 F3B3

S0S1S2 OVRCIN COUTA0 F0B0A1 F1B1A2 F2B2A3 F3B3

A0B0A1B1A2B2A3B3

A4B4A5B5A6B6A7B7

1100

110

!0

!1

!2

!3

!4

!5

!6

!7

OVRCout

Sumador de 8 bits

S0S1S2 OVRCIN COUTA0 F0B0A1 F1B1A2 F2B2A3 F3B3

S0S1S2 OVRCIN COUTA0 F0B0A1 F1B1A2 F2B2A3 F3B3

A0B0A1B1A2B2A3B3

A4B4A5B5A6B6A7B7

1100

110

!0

!1

!2

!3

!4

!5

!6

!7

OVRCout

¿Qué cambios introducirías para hacer un restador?

Page 27: sistemas Combinacional

Comparadores Comparadores

A

B

Comparador básico1 si son distintos0 si son iguales

Comparadores

A

B

Comparador básico1 si son distintos0 si son iguales

A0

B0

A1

B1

Comparadorde dos bits

¿A=B?

Comparador de magnitud MSI

74x85A0A1A2A3A>B A>BA=B A=BA<B A<BB0B1B2B3

Page 28: sistemas Combinacional

Comparador de magnitud MSI

74x85A0A1A2A3A>B A>BA=B A=BA<B A<BB0B1B2B3

TODA LAINFORMACIÓN EN EL

DATASHEETDELFABRICANTE

Comparador 74x85

Comparador 74x85

CONFIGURACIÓN DEPINES DEL INTEGRADO:

RELACIÓN CONENTRADAS Y SALIDAS

Comparador 74x85

CONFIGURACIÓN DEPINES DEL INTEGRADO:

RELACIÓN CONENTRADAS Y SALIDAS

DESCRIPCIÓN DEFUNCIONAMIENTO:TEXTOS EN INGLÉS

Page 29: sistemas Combinacional

Comparador 74x85 Comparador 74x85SÍMBOLO ESQUEMÁTICO:

CLÁSICO Y ESTÁNDARIEEE

Comparador 74x85 Comparador 74x85

Page 30: sistemas Combinacional

Comparador 74x85 Comparador 74x85

Comparador 74x85 Comparador 74x85

Page 31: sistemas Combinacional

Comparador 74x85 Comparador 74x85

Comparador 74x85 Comparador 74x85

Page 32: sistemas Combinacional

Comparador 74x85 Comparador 74x85

Comparador 74x85 Comparador 74x85

Page 33: sistemas Combinacional

Configuración enparalelo para comparardos números de 24 bits

Configuración enparalelo para comparardos números de 24 bits

Configuración enparalelo para comparardos números de 24 bits

Configuración enparalelo para comparardos números de 24 bits

Page 34: sistemas Combinacional

Comparación en serie

74x85A0A1A2A3A>B A>BA=B A=BA<B A<BB0B1B2B3

A0A1A2A3010B0B1B2B3

74x85A0A1A2A3A>B A>BA=B A=BA<B A<BB0B1B2B3

A4A5A6A7

B4B5B6B7

A>BA=BA<B

(LSB)

(MSB)

Comparación en serie

74x85A0A1A2A3A>B A>BA=B A=BA<B A<BB0B1B2B3

00110100011

74x85A0A1A2A3A>B A>BA=B A=BA<B A<BB0B1B2B3

01110101000

001

(LSB)

(MSB)

Comparación en serie

74x85A0A1A2A3A>B A>BA=B A=BA<B A<BB0B1B2B3

00110100011

74x85A0A1A2A3A>B A>BA=B A=BA<B A<BB0B1B2B3

10000101000

010

(LSB)

(MSB)