Este documento describe circuitos lógicos combinacionales MSI como comparadores, decodificadores, codificadores y displays. Explica cómo funcionan circuitos como el comparador 7485 de 4 bits, el decodificador BCD a decimal 7442, y el multiplexor 74157 de 2 a 1. Proporciona diagramas y tablas de verdad para ilustrar la lógica interna de estos circuitos digitales de integración media.
Procedimientos para la planificación en los Centros Educativos tipo V ( multi...
Clase MSI
1. LÓGICA COMBINACIONAL MSI
(Medium Scale Integration)
(Integración a Media Escala)
Prof. Luis Zurita
Sistemas Digitales
PNF Ing. Eléctrica
2. Introducción
• Un circuito combinacional consiste en compuertas
lógicas cuyas salidas se determinan directamente en
cualquier momento de la combinación presente de
las entradas, sin tener en cuenta las entradas
anteriores.
• Un circuito combinacional MSI (Medium Scale
Integration) posee en su interior un número de
compuertas lógicas que oscila entre 10 y 100. A
continuación se hará referencia a los principales
circuitos lógicos combinatorios y sus funciones.
Circuito Lógico
N entradas Combinatorio M salidas
(MSI)
3. Comparadores
• Los circuitos digitales comparadores se encargan de
comparar dos cantidades binarias para determinar si
son iguales o diferentes (mayor, menor o igual). Su
funcionamiento se basa en las compuertas OR
Exclusivas o NOR Exclusivas.
• Para comparar un número binario de 2 bits, se
requiere de 2 XOR.
(LSB) 1
A0 3 1 2
B0 2
1
SALIDA
SALIDA
3
2
A1 1
3 1 2
B1 2
(MSB)
4. Comparadores
Comparador MSI de 4 bits 7485
10
12 A0
DATOS DE ENTRADA A1
A 13
15 A2
9 A3
11 B0
DATOS DE ENTRADA B1
B 14
1 B2
2 B3 7
A<Bi A<Bo SALIDA
ENTRADA DE DATOS 3 6 (Menor, Igual o Mayor)
4 A=Bi A=Bo 5
EN CASCADA A>Bi A>Bo
7485
5. Comparador 7485
VCC
A0
A1
DATO A A2
U1
10
A0
A3 12
A1
13
A2
15
A3
9
B0 11
B0
B1
14
B2
1 R1
B1 2
B3
7
3
A<B QA<B
6 R2330R
DATO B 4
A=B QA=B
5 R3330R
B2 A>B QA>B 330R
74LS85
B3 D1 D2 D3
RED YELLOW GREEN
GND
GND
6. Decodificadores
• Los circuitos digitales decodificadores detectan la presencia
de una combinación de bits o códigos en las entradas y la
indican en la salida, ya sea con un nivel alto o un nivel bajo.
Decodificador Binario Básico
• Por ejemplo para saber cuando en la entrada esta el código
1001, debemos lograr que este código nos proporcione un
1, según sea el caso, en la salida:
(LSB)
1
0 1 2
1
2
SALIDA
6
4 1
0 1 2 5
1
(MSB)
7. Decodificadores
• Con un sencillo arreglo se logra que todas las entradas
de la AND sean 1, lo que proporciona un 1 en la salida, y
tendremos una función lógica para este ejemplo dada
por: S= A0A1A2A3
• NOTA: Si se desea un nivel bajo (0) en la salida, se coloca
una NAND en lugar de una AND.
DECODIFICADOR DE 4 BITS (BCD A HEXADECIMAL)
• Con 4 bits de entrada y se puede lograr que se active
una sola de 16 posibles salidas, con igual número de
combinaciones (24 = 16).
• Se les conoce también como decodificadores de 4 líneas
a 16 ó 1 de 16. Esto debido a que para una combinación
de 4 bits de entrada tendrá una salida posible activa.
8. TABLA DE LA VERDAD PARA EL DECODIFICADOR DE 4 A 16.
74154
X= (Don´t Care= Sin cuidado. En sistemas digitales, significa que puede tomar
el valor de cero o de uno).
9. Decodificador 4 a 16 MSI. 74154
1
0 2
1 3
2 4
3 5
4 6
23 5 7
DATOS A 6 SALIDA
22 8
DE 21 B 7 9 DE
ENTRADA 20 C 8 10
D 9 11 DATOS
10 13
11 14
12 15
18 13 16
19 G1 14 17
HABILITADORES G2 15
74154
74154 COMO
DECODIFICADOR
11. Decodificador BCD a DECIMAL. 7442
• Estos circuitos digitales convierten cada código BCD
en uno de los 10 posibles dígitos decimales. También
se les conoce como Decodificadores de 4 líneas a 10
líneas o Decodificadores de 1 a 10.
1
0 2
1 3
15 2 4
A 3 DATOS
DATOS DE 14 5
13 B 4 6 DE
ENTRADA 12 C 5 7 SALIDA
D 6 9
7 10
8 11
9
7442
13. Displays Ánodo Común y Cátodo Común
• Estos componentes son ampliamente utilizados para
la visualización de los datos en los circuitos digitales.
Se dividen en dos grupos: Ánodo Común y Cátodo
común. Constan de 7 segmentos formados por unos
diodos emisores de luz o LED's (Light Emitting Diode).
+V
a
a
f
f
b
b
g
g
e
e
c
c
d
d
CATODO COMUN ANODO COMUN
14. TABLA DE LA VERDAD PARA UN DEC BCD/7
SEGMENTOS
DIGITO Segmento Activado
0 a, b, c, d, e, f
1 b, c
2 a, b, d, e, g
3 a, b, d, e, g
4 b, c, f, g
5 a, c, d, f, g
6 a, c, d, e, f, g
7 a, b, c
8 a, b, c, d, e, f, g
9 a, b, c, d, f, g
CIRCUITO LÓGICO PARA EL SEGMENTO “a”
A 1 2
1
B 2
1 2 6
4
5
1 a
C 1 2 3 1 2
2
D
1
3
1 2 2
15. Decodificador BCD-7 segmentos. 7447 +V
a
f
7 13 b
1 1 A 12
CODIGO 2 B
2 11
DE 6 4 C 10
ENTRADA 4 8 D 9
5 BI/RBO E 15
3 RBI F 14
LT G g
7447
e
c
d
ANODO COMUN
Decodificador BCD-7 segmentos. 7448
a
f
7 13
CODIGO 1 1 A 12
b
2 2 B 11
DE 6 4 C 10
ENTRADA 4 8 D 9
5 BI/RBO E 15
3 RBI F 14
LT G g
7448
e
c
d
CATODO COMUN
21. Multiplexores o selectores de datos
• Los multiplexores (MUX) son dispositivos que
permiten dirigir una información digital de diversos
orígenes a una única línea para ser transmitida a un
destino común.
• Un multiplexor básicamente consta de varias líneas
de entrada de datos y una única salida de datos.
Además consta de varias entradas de selección de
datos que permiten llevar los datos de una entrada
N, hacia el canal común de salida.
22. Diagrama de bloque de un Multiplexor
• Si existen 2N datos de entrada, se necesitan N líneas
de control para poder seleccionar cualquiera de las
entradas.
2N Entradas
Circuito Salida
de Datos Combinacional
2N Entradas
de Control
23. MUX 2 A 1
D0
Circuito
Y
Combinacional
D1
SELECTOR
A D0 D1 Y MSI 74157 (Cuádruple 2 a 1)
0 0 0 0
0 0 1 0 DATO
0 1 0 1 A
2
1A 1Y
4
3
0 1 1 1 DATO
5
6
1B
2A 2Y
7
SALIDA
DE
2B
1 0 0 0 11 9
B 10 3A 3Y DATOS
14 3B 12
1 0 1 1 13 4A 4Y
4B
1 1 0 0 SELECTOR DE DATO 1
15 A/B
G
HABILITADOR
1 1 1 1 74157
25. MUX 8 a 1. MSI 74151
4 6 SALIDA DE DATOS
3 D0 W
2 D1 5
NEGADA
DATOS 1 D2 Y
SALIDA DE DATOS
D3
DE 15
D4
14
ENTRADA 13 D5
12 D6
D7
SELECTOR 11
10 A
DE DATOS 9 B
7 C
G
HABILITADOR
74151
27. Demultiplexores (DMUX)
• Realizan la función contraria a la del Multiplexor.
Toma los datos de la línea de entrada y los coloca
(previa selección del canal), en la salida
correspondiente. Se conocen también como
decodificadores de 1 a N líneas.
Entrada de Circuito 2N Salidas
Datos Combinacional
2N Entradas de
Control
28. DMUX MSI. 74138 (3 A 8)
• El Decodificador de 3 a 8 líneas puede utilizarse
como DMUX. Se utilizan las líneas de habilitación;
una como entrada de datos y la otra habilitación
colocada a nivel bajo, para utilizar este circuito
integrado como DMUX.
30. DMUX MSI. 74154 (4 A 16)
• El Decodificador de 4 a 16 líneas puede utilizarse
como DMUX. Se utilizan las líneas de habilitación;
una como entrada de datos y la otra habilitación
colocada a nivel bajo, para utilizar este circuito
integrado como DMUX.
1
0 2
1 3
2 4
3 5
4 6
23 5 7
SELECTOR A 6 SALIDA
22 8
DE 21 B 7 9 DE
DATOS 20 C 8 10
D 9 11 DATOS
10 13
11 14
12 15
18 13 16
ENTRADA DE DATOS G1 14
19 17
G2 15
74154
74154 COMO DMUX
