Fundamentos de Sistemas Digitales: Lógica Combinacional y Secuencial

Conceptos Básicos de Electrónica Digital

• Código: Sistema de signos que permite comprender y formular mensajes.
• Código Binario: Código que utiliza únicamente los dígitos 0 y 1.
• Bit: Unidad mínima de información con dos estados posibles: 0 y 1.
• Función Lógica: Función que relaciona las entradas y las salidas. Se clasifican según el número de puertas lógicas en: SSI, MSI, LSI, VLSI, ULSI y CI.

Sistemas Combinacionales

Se define como sistema combinacional o lógica combinacional a todo sistema digital en el que sus salidas son función exclusiva del valor de sus entradas en un momento dado, sin que intervengan estados anteriores.

Componentes Combinacionales

• Codificador: Circuito combinacional con 2ᴺ entradas y N salidas, cuya misión es presentar en la salida el código binario correspondiente a la entrada activada.
• Decodificador: Circuito cuya función es inversa al codificador; convierte el código binario de entrada de n bits en un número de salidas menor o igual a 2ⁿ, de tal forma que cada línea de salida se activa para una sola de las posibles combinaciones de entrada.
• Decodificador de BCD a 7 segmentos: Circuito que dispone de 4 entradas (D, C, B, A) donde se aplica un código BCD, activando 7 salidas para mostrar un dígito en un display.
• Demultiplexor: Circuito con una entrada de datos y n entradas de control que seleccionan una de las 2ⁿ salidas por la que se transmitirá el dato.
• Multiplexor: Circuito con varias entradas y una única salida de datos, dotado de entradas de control para seleccionar una única entrada de datos para su transmisión.

Sistemas Secuenciales

En los sistemas secuenciales, los valores de las salidas no dependen exclusivamente de los valores de las entradas en dicho momento, sino también del estado anterior o estado interno.

Biestables (Flip-Flops)

Son los elementos más básicos de los sistemas secuenciales:

Clasificación por sincronismo de disparo:

• Asíncronos: Un cambio en las entradas provoca cambios en las salidas sin necesidad de una señal de reloj.
• Síncronos: Requieren una señal de reloj para activarse.

Clasificación por tipo de disparo:

• Por flanco: Actúan por subida (del 0 al 1) o por bajada (del 1 al 0).
• Por nivel: Actúan cuando la señal de reloj está en nivel alto.

Nota: Los biestables asíncronos no necesitan la intervención de un reloj para efectuar cambios en sus salidas.