¿Qué es un circuito combinacional?

Es un circuito formado por puertas lógicas elementales cuyas salidas dependen, en cada momento, de los valores que tienen las entradas.

¿Qué es el código BCD?

Es una familia de códigos que se utiliza para representar los números decimales del 0 al 9. Los más utilizados son el BCD natural y el BCD exceso 3.

Circuitos combinacionales: codificadores, decodificadores, multiplexores y comparadores

Q: ¿Qué hace un multiplexor?

Tiene varias entradas de datos, entradas de control y una sola salida. Las entradas de control determinan cuál de las entradas de datos pasa a la salida, por lo que se usa como concentrador de datos.

Resumen

El documento explica los circuitos combinacionales, cuyas salidas dependen de sus entradas en cada momento, y repasa los códigos binarios (natural, BCD y ASCII). Después analiza el codificador 74148, el decodificador BCD/decimal y demultiplexor 7442, el multiplexor y su uso para implementar tablas de verdad, y los comparadores de números binarios.

Puntos clave

Un circuito combinacional está formado por puertas lógicas y sus salidas dependen solo de los valores actuales de sus entradas.
Los circuitos combinacionales más usados son codificadores, decodificadores, multiplexores, demultiplexores y comparadores.
Los códigos BCD representan los decimales del 0 al 9; los más usados son BCD natural y BCD exceso 3.
El código ASCII utiliza 8 bits para codificar valores decimales, caracteres alfabéticos y signos especiales.
El codificador 74148 tiene 8 líneas de entrada, 3 de salida y 3 de control.
Un multiplexor tiene varias entradas de datos, entradas de control y una sola salida; las entradas de control seleccionan qué dato pasa a la salida.
Un multiplexor puede implementar una tabla de verdad conectando sus entradas de datos a 1 o 0 según la salida de la tabla.
El integrado 7442 funciona como decodificador BCD/decimal y como demultiplexor.

Ponte a prueba

Análisis de circuitos combinacionales

Un circuito combinacional está formado por puertas lógicas elementales y tiene una característica fundamental: sus salidas dependen en cada momento de los valores que tienen las entradas. Cada circuito combinacional está integrado por una sola pastilla. Los circuitos combinacionales más utilizados son: codificadores, decodificadores, multiplexores, demultiplexores y comparadores.

Códigos binarios

Cualquier información que se desea procesar mediante sistemas digitales debe ser codificada o traducida a valores binarios mediante un código binario. Entre los códigos más utilizados se encuentran:

Código binario natural: consiste simplemente en representar cualquier valor numérico en su valor binario equivalente.
Familia de códigos BCD: esta familia se utiliza para representar los números decimales del 0 al 9. Los más utilizados son: BCD natural y BCD exceso 3.
Código ASCII: permite representar valores decimales, caracteres alfabéticos y signos especiales. Este código utiliza 8 bits para codificar cualquier valor, y es el código internacional utilizado en todos los ordenadores.

Análisis de codificador

Un codificador es un circuito integrado que convierte cualquier información de entrada en un valor binario.

El codificador más utilizado es el 74148. Este dispositivo tiene 8 líneas de entrada, 3 de salida y 3 de control. Todas las líneas de este integrado se activan con lógica negativa, es decir, se activan con 1 y se desactivan con 1... (ver nota)

Nota: en lógica negativa, las líneas se activan con el nivel bajo (0) y se desactivan con el nivel alto (1).

Decodificadores

Un decodificador es un circuito que realiza la función inversa al codificador. En sus entradas se tiene información binaria, y en sus salidas se tiene la información decodificada. Además de las entradas y salidas de información, se tienen entradas y salidas de control.

Análisis del multiplexor

Un multiplexor es un circuito que tiene varias entradas de datos, varias entradas de control y una sola salida. El número de entradas de control depende del número de entradas de datos. Su funcionamiento es el siguiente: en cada instante, las entradas de control determinan cuál de las entradas de datos pasa a la salida. Se utilizan como concentradores de datos.

Utilización de un multiplexor para el montaje de circuitos digitales a partir de su tabla de verdad

Cuando se desea implementar un circuito digital y se conoce su tabla de verdad, dicho circuito puede realizarse con un multiplexor utilizando los siguientes pasos:

El multiplexor debe tener el mismo número de entradas de control que variables tiene el circuito a implementar.
Se debe conocer la tabla de verdad del circuito a implementar.
Las entradas de datos del multiplexor se conectan de la siguiente forma: si en la tabla de verdad la salida vale 1, la entrada de datos del multiplexor se conecta a 1; en el caso de que en la tabla de verdad la salida sea 0, su valor en la entrada de datos del multiplexor deberá conectarse a 0.
La salida del multiplexor es la salida del circuito digital.

Decodificador / demultiplexor

El circuito decodificador / demultiplexor se integra en un mismo circuito digital que realiza ambas funciones. Este es el caso del integrado “7442”, que funciona como decodificador y como demultiplexor.

En su funcionamiento como decodificador, tiene en sus 4 entradas (D, C, B y A) las combinaciones binarias comprendidas entre 0000 (0) y 1001 (9), y se obtiene la salida correspondiente al número decimal equivalente. Este circuito es un decodificador BCD / decimal.

Su funcionamiento como demultiplexor es el inverso del multiplexor: la entrada de la información a demultiplexar se efectúa por D, mientras que las entradas de control C, B y A se utilizan como entradas de control.

En esta función de demultiplexión, las salidas de datos 8 y 9 no se utilizan.

Análisis de comparadores

Un comparador es un circuito combinacional que compara 2 números binarios. Este comparador tiene como entradas los 2 datos a comparar, además de tener como entradas las 3 entradas procedentes de una posible comparación anterior, y finalmente tiene 3 salidas.