Funcionamiento de Decodificadores, Multiplexores y Biestables RS
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Introducción a los Circuitos Combinacionales
Un circuito combinacional es aquel donde la salida depende exclusivamente de la combinación de los estados de sus entradas en el momento en que se está valorando dicha salida. Las funciones lógicas se pueden expresar mediante tablas de verdad o a través de las dos formas canónicas: minterms y maxterms.
Decodificadores
Los decodificadores son circuitos combinacionales que convierten las combinaciones binarias de entrada en un código determinado, generalmente su correspondiente equivalencia en el sistema decimal. [FOTO 1]. Estos circuitos cumplen la ecuación 2n ≥ N. Cuando se presenta una combinación binaria a la entrada, se activa una de las salidas, cada una correspondiente a una expresión decimal equivalente a la combinación binaria de la entrada.
Codificadores
[FOTO 2]. Los codificadores son circuitos combinacionales cuya misión es realizar la función inversa: convertir las señales de un sistema decimal a su combinación binaria correspondiente.
Conversores de código
Los conversores de código son circuitos combinacionales que transforman las señales de un código binario a otro distinto. Se les denomina también visualizadores (o decodificadores para displays); los más comunes son los de 4 entradas y 7 salidas. [FOTO 3].
Multiplexores
Los multiplexores son circuitos combinacionales que se utilizan cuando, a partir de diferentes terminales de entrada, deseamos obtener una única información de salida. En ellos se cumple la ecuación 2n ≥ N. El multiplexor selecciona la información de uno de los terminales de entrada y la transmite hacia la salida. [FOTO 4].
Demultiplexores
Los demultiplexores son circuitos combinacionales que realizan la función inversa a la del multiplexor; poseen una entrada única y salida múltiple. También cumplen la ecuación 2n ≥ N. [FOTO 5].
Comparadores
Los comparadores son circuitos combinacionales que comparan el valor de dos entradas para determinar su relación lógica.
Circuitos Secuenciales
Un circuito secuencial está formado por una serie de entradas y salidas, donde estas últimas dependen tanto del estado anterior en el que se encontraban como del estado actual de las entradas.
Los Biestables
Los biestables son circuitos secuenciales donde el sistema puede permanecer en un estado de forma indefinida, incluso si desaparecen las señales que lo produjeron.
Biestable RS
Se denomina RS porque posee dos entradas: una de R (Reset) y otra de S (Set). Generalmente, R implica una salida igual a cero y S una salida igual a uno. [/FOTO 6/]. El funcionamiento del biestable RS se rige por las siguientes reglas:
- Si S se activa, la salida Q adquiere un valor alto.
- Si R se activa, la salida Q adquiere un valor bajo.
- Si no se activan ni R ni S, los valores de Q y Q negada no cambian (estado de memoria).
- No se pueden activar simultáneamente R y S; si esto ocurre, los valores de la salida son indeterminados.
Tabla de verdad: [FOTO 7]. La ecuación lógica resultante es: Qt+1 = S·Rn·Qt + S·Rn·Qt. Tras la simplificación [FOTO 8], se obtiene la expresión: Qt+1 = S·Rn + R·Q = Rn(S + Qt).