Este documento describe el diseño informal por partición funcional de un sistema digital para intercambiar los datos de dos registros. Se diseñará un circuito de control que permita realizar una sola función de intercambio entre los registros R1 y R2 usando el registro R3 de manera temporal. El proceso involucra transferir primero el contenido de R2 a R3, luego transferir el contenido de R1 a R2, y finalmente transferir el contenido de R3 a R1.

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Introducción:
Aunque los diseñadores modernos de Sistemas Digitales casi no utilizan
las técnicas manuales del diseño, es indispensable aprender estas
técnicas, porque es la única manera de desarrollar la intuición
necesaria para entender como operan los Sistemas Digitales y como
pueden ser diseñados. Además, las técnicas manuales del diseño
proporcionan una ilustración de los tipos de manipulaciones que
pueden ser realizados actualmente por herramientas CAD, dándonos
una apreciación de los beneficios proporcionados por la
automatización del proceso de diseño.
El diseño por partición funcional consiste en una apropiada conexión
de los componentes entre si, con el fin que el conjunto de
componentes interconectados ejecute la operación deseada.
Cuando el circuito Controlador del Sistema Digital es también
implementado por Partición Funcional, este método del diseño se
llama informal y requiere tanto de conocimiento de los componentes
digitales como de mucha intuición.
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CIRCUITOS INTEGRADOS MAS UTILIZADOS
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Diseño informal por Partición Funcional de un Sistema Digital
para intercambiar los datos de dos registros.
Es muy común tener un conjunto de registros para almacenar los datos. Todos los
registros están conectados a un bus para transferir los datos desde y hacia los registros.
Los datos que se almacenan en los registros pueden provenir de otros circuitos. Por lo
tanto, la salida de cada registro debe ser conectada al bus por medio de un buffer de
tres estados de n bits. Cuando se desea almacenar el dato en un registro el circuito de
Control manda la señal de habilitación Rin al registro el cual se va a cargar. El circuito
de Control también produce las señales de habilitación
cuando se desea sacar el dato desde algún registro.
de salida Rout de los buffer
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Se va a diseñar el circuito de control que permite realizar una sola función de
intercambio (swap) entre el contenido de los registros R1 y R2 usando el registro R3
para almacenamientotemporal. Realizaremos la operación en tres pasos.
Primero transferimos el contenido de R2 a R3.
Finalmente, transferimos el contenido de R3 a R1.
Luego transferimos el contenido de R1 a R2.
Se utiliza un registro de desplazamiento de tres bits. Inicialmente con la señal Resetn
flip-flops están en 0. Para iniciar la operación de intercambio se debe activar la entada w.
todos los
Con el flanco de subida del Clock la salida del flip-flop 1 se hace igual a 1, lo que activa R2out y
R3in. El contenido del R2 se copia al R3 con el siguiente flanco de subida de Clock. Este flanco
también desplaza el contenido de registros. La salida del flip-flop 1 se hace 0 y la salida del flip-
flop 2 se hace 1 y con esto se activa R1out y R3in, etc.
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REEMPLAZO DE BUFFERS:
Las salidas de todos los registros y la entrada externa “Data” están
conectadas al Mux. La salida del Mux está conectada a las entradas de
todos los registros. Controlando las entradas S de selección se puede
elegir la señal que debe aparecer en la salida.
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