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CIRCUITOS COMBINACIONALES

AbimaelM acosta moreno

Created on April 6, 2024

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Transcript

Circuitos Combinacionales

Introducción

¡Bienvenidos a esta presentación sobre circuitos combinacionales! En esta sesión, exploraremos qué son los circuitos combinacionales, sus características, parámetros importantes y ejemplos prácticos.

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Caracteristicas

Funciones lógicas

Respuesta instantánea

Sin memoria interna

No tienen estado

Los circuitos combinacionales producen resultados de manera instantánea

Los circuitos combinacionales implementan funciones lógicas básicas

Los circuitos combinacionales no tienen estado interno.

Los circuitos combinacionales no tienen memoria interna.

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¿Qué son los Circuitos Combinacionales?

Los circuitos combinacionales son sistemas digitales en los que la salida en cualquier momento depende únicamente de la combinación de las entradas en ese momento, sin importar los valores anteriores de las entradas. Estos circuitos no tienen memoria interna y su salida está determinada exclusivamente por la lógica de combinación.

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Sin memoria interna

Los circuitos combinacionales no tienen memoria interna. Esto significa que la salida en cualquier momento depende únicamente de las combinaciones presentes de las entradas en ese momento. No almacenan información sobre los valores anteriores de las entradas o el estado interno del circuito. Esta característica los hace útiles para tareas donde la salida debe determinarse exclusivamente en función de las entradas actuales, sin tener en cuenta el historial de entradas.

Respuesta instantánea

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Los circuitos combinacionales producen resultados de manera instantánea tan pronto como cambian las entradas. No hay demora en la generación de la salida después de un cambio en las entradas. Esta capacidad para responder rápidamente a cambios en las condiciones de entrada los hace adecuados para aplicaciones donde se requiere una rápida respuesta del sistema, como en sistemas de control en tiempo real o en procesamiento de datos en alta velocidad.

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Funciones lógicas

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Los circuitos combinacionales implementan funciones lógicas básicas, como AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR, entre otras. Estas funciones lógicas se realizan utilizando puertas lógicas, que son componentes básicos de los circuitos combinacionales. La combinación de estas funciones lógicas permite la implementación de operaciones más complejas, como sumadores, comparadores, decodificadores, multiplexores, entre otros.

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No tienen estado

Los circuitos combinacionales no tienen estado interno. Esto significa que no almacenan información sobre eventos pasados y no tienen memoria de su historia. La salida de un circuito combinacional depende únicamente de las entradas presentes en ese momento, sin importar cómo se alcanzaron esos valores de entrada. Esta característica los hace predecibles y fiables, ya que su comportamiento está determinado únicamente por la lógica de combinación y no por el estado interno del circuito.

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Parámetros Importantes

Parámetros Importantes

Los parámetros importantes en los circuitos combinacionales son elementos críticos que afectan su diseño, rendimiento y funcionalidad.

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Parámetros Importantes

Tiempo de Propagación

Consumo de Potencia

Es el tiempo que tarda la salida del circuito en cambiar después de que cambian las entradas.

Es la cantidad de energía que consume el circuito durante su funcionamiento.

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Complejidad

Se refiere a la cantidad de puertas lógicas y conexiones que componen el circuito.

Tiempo de Propagación

Es el tiempo que tarda la salida del circuito en cambiar después de que cambian las entradas. Este parámetro es crucial en aplicaciones donde la velocidad de operación es crítica, como en sistemas de comunicación de alta velocidad o en microprocesadores. Un tiempo de propagación corto garantiza una respuesta rápida del circuito ante cambios en las entradas.

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Consumo de Potencia

Es la cantidad de energía que consume el circuito durante su funcionamiento. El consumo de potencia es un factor importante a considerar, especialmente en dispositivos alimentados por batería o en aplicaciones donde la disipación de calor es una preocupación. Los circuitos combinacionales deben diseñarse de manera eficiente para minimizar el consumo de potencia sin comprometer su rendimiento.

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Complejidad

Se refiere a la cantidad de puertas lógicas y conexiones que componen el circuito. La complejidad de un circuito combinacional afecta su tamaño físico, costo de fabricación y dificultad de diseño. Los circuitos más complejos pueden requerir más recursos de hardware y software para su implementación y verificación.

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Escalabilidad

Se refiere a la capacidad del circuito para adaptarse a cambios en los requisitos de diseño, como el aumento en el número de entradas o la adición de nuevas funciones. Los circuitos combinacionales deben diseñarse con la escalabilidad en mente para facilitar su expansión o modificación en el futuro.

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Rendimiento

Se refiere a la capacidad del circuito para cumplir con los requisitos de velocidad y precisión especificados en la aplicación. El rendimiento de un circuito combinacional está influenciado por factores como el tiempo de propagación, la complejidad y la eficiencia de diseño. Es importante que el circuito cumpla con los criterios de rendimiento establecidos para garantizar su funcionamiento adecuado en la aplicación prevista.

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Ejemplos Prácticos

Sumador Completo de 1 bit

Decodificador

Multiplexor

Un decodificador es un circuito combinacional que convierte un código binario de entrada en una de varias líneas de salida, activando una única línea de salida en función del código de entrada.

Un sumador completo de un bit es un circuito combinacional que suma dos bits de entrada más un bit de acarreo de entrada y produce un bit de suma y un bit de acarreo de salida.

Un multiplexor es un circuito combinacional que selecciona una de varias entradas de datos y la dirige a una única salida.

Codificador Prioritario

Generador de Paridad:

Comparador Binario:

Este circuito combina múltiples entradas de datos en una única salida de código binario, priorizando las entradas de mayor valor.

ste circuito calcula un bit adicional de paridad para un conjunto de bits de datos, que se utiliza para detectar errores de transmisión en sistemas de comunicación.

Un comparador binario compara dos números binarios de igual longitud y produce señales de salida que indican si son iguales o cuál es mayor.

Conclusión

Los circuitos combinacionales son componentes esenciales en la electrónica digital. Su capacidad para realizar funciones lógicas complejas de manera instantánea los hace fundamentales en una amplia gama de aplicaciones, desde sistemas de cómputo hasta dispositivos electrónicos de consumo.

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