Presentación interactiva básica

INTEGRANTES:JORGE LUIS VILLALOBOS SARMIENTOADRIAN URIEL CARRILLO ITZÁISMAEL NEFTALÍ KEB PERÉZ

EQUIPO 2

3.1 Procedimiento de diseño.3.2 Circuitos combinacionales básicos.3.3 Simulación de los circuitos combinacionales.

Empezar

1.- Definición del Problema:

• Determinar las especificaciones y requisitos del circuito.

• Identificar las entradas y salidas del sistema.

2.- Descripción de la Función:

• Utilizar una tabla de verdad para describir la relación entre las entradas y las salidas.

• La tabla de verdad lista todas las combinaciones posibles de entradas y la correspondiente salida para cada combinación.

3.-Obtención de la Función Booleana:

• Derivar la función booleana a partir de la tabla de verdad.

• Representar la función booleana en términos de minitérminos o maxitérminos.

3.1 PROCEDIMIENTO DE DISEÑO

4.- Simplificación de la Función Booleana:

• Simplificar la función booleana utilizando métodos algebraicos o gráficos, como los mapas de Karnaugh.

• La simplificación busca reducir el número de términos y variables, lo que optimiza el diseño del circuito.

5.- Implementación del Circuito:

• Dibujar el diagrama lógico utilizando compuertas lógicas básicas (AND, OR, NOT, etc.).

• Asegurarse de que el diagrama lógico cumple con la función booleana simplificada.

6.- Verificación y Prueba:

• Verificar el diseño mediante simulaciones o pruebas prácticas.

• Comparar los resultados obtenidos con las expectativas teóricas para asegurarse de que el circuito funciona correctamente.

Supongamos que necesitamos diseñar un circuito combinacional que detecte si un número binario de 3 bits es mayor que 4. Las entradas son A, B y C, representando un número binario, y la salida F será 1 si el número es mayor que 4.

Ejemplo de Diseño de Circuito Combinacional

Obtención de la Función Booleana: A partir de la tabla de verdad, F es 1 cuando A es 1 (independientemente de B y C). Función Booleana: 𝐹 = 𝐴 Simplificación de la Función Booleana: La función ya está simplificada: 𝐹 = 𝐴 Implementación del Circuito: Diagrama lógico: La salida F es directamente la entrada A. Verificación y Prueba: Verificar que el diagrama lógico cumple con la tabla de verdad. Probar el circuito en una simulación o un protoboard para asegurar su correcto funcionamiento.

• OR

• Puertas Logicas Básicas

3.2 Circuitos combinacionales básicos.

decimal a binario

muchas entradas y pocas salidas

binario a decimal

pocas entradas y muchas salidas

• Codificador

3 a 8 y 4 a 16

• Decodificador

• multiplexor

• Sumador

0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 10

3.2 Circuitos combinacionales básicos.

001

0 010 0001

4 bits

• Comparador

3.2 Circuitos combinacionales básicos.

3.3. Simulación de los circuitos combinacionales

La simulación de circuitos combinacionales es un proceso fundamental en el diseño y verificación de sistemas digitales. Los circuitos combinacionales son aquellos cuya salida depende únicamente del estado actual de las entradas y no de estados anteriores. Este tipo de circuitos se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde simples puertas lógicas hasta complejos sistemas de procesamiento de datos. A continuación, se describe en detalle el proceso de simulación de estos circuitos.

Pasos para la simulación de circuitos combinacionales

1. Definición del circuito

• Esquema del circuito: Comienza por dibujar el diagrama esquemático del circuito, mostrando todas las puertas lógicas y conexiones entre ellas.
• Tabla de verdad: Define la tabla de verdad del circuito, que indica las salidas esperadas para todas las combinaciones posibles de entradas.

Pasos para la simulación de circuitos combinacionales

2. Elección de una herramienta de simulaciónExisten varias herramientas de simulación que pueden ser utilizadas para diseñar y simular circuitos digitales. Algunas de las más comunes incluyen:

• Logisim: Una herramienta educativa de diseño y simulación de circuitos digitales.
• Multisim: Un software profesional utilizado en la educación y la industria.
• ModelSim y Quartus Prime: Herramientas avanzadas que soportan lenguajes de descripción de hardware como Verilog y VHDL.

Pasos para la simulación de circuitos combinacionales

3. Configuración del simulador

• Entrada del diseño: Introduce el diseño del circuito en el simulador, ya sea dibujando el esquema o escribiendo el código HDL (Verilog/VHDL).
• Parámetros de simulación: Configura los parámetros de simulación necesarios, como el tipo de análisis (por ejemplo, análisis lógico).

Pasos para la simulación de circuitos combinacionales

4. Ejecución de la simulación

• Simulación: Corre la simulación para observar el comportamiento del circuito.
• Resultados: Analiza las formas de onda o los valores de salida generados por el simulador para diferentes combinaciones de entradas.

Pasos para la simulación de circuitos combinacionales

5. Verificación y validación

• Comparación con la tabla de verdad: Verifica que los resultados de la simulación coincidan con los valores esperados en la tabla de verdad.
• Depuración: Si hay discrepancias, revisa el diseño del circuito o la configuración del simulador para corregir errores.

Ejemplo práctico

Consideremos un circuito combinacional simple: Una puerta AND de dos entradas.

2-. Elección de una herramienta de simulación:

• Usaremos Logisim.

Ejemplo práctico

1-. Defición del circuito.

• Tabla de verdad:

Ejemplo práctico

3-. Configuración del simulador:

• Abrimos Logisim y colocamos una puerta AND.
• Conectamos dos entradas (A y B) a la puerta AND.
• Conectamos la salida de la puerta AND a un pin de salida (Y).

Ejemplo práctico

4-. Ejecución de la simulación:

• Establecemos diferentes combinaciones de A y B (00, 01, 10, 11).
• Observamos la salida Y para cada combinación.

Ejemplo práctico

5-. Verificación y validación:

• Comparamos los resultados observados con la tabla de verdad.
• Si todos los resultados coinciden, nuestro circuito está funcionando correctamente.

Herramientas recomendadas para simulación

• Logisim: Logisim es ideal para educación y proyectos pequeños.
• Multisim: NI Multisim es adecuado para simulaciones más complejas y usos industriales.
• Quartus Prime: Intel Quartus Prime es perfecto para diseño y simulación avanzada con FPGA.
• ModelSim: ModelSim es una herramienta poderosa para simulaciones basadas en HDL.

Conclusión

- Genially

La simulación de circuitos combinacionales es una etapa crucial en el diseño de sistemas digitales, permitiendo verificar el correcto funcionamiento antes de su implementación física. Utilizando herramientas de simulación, los diseñadores pueden identificar y corregir errores, optimizando así el rendimiento y la fiabilidad del circuito final.