1. Diseño combinacional
Objetivos particulares
Durante el desarrollo de esta práctica se aplicará la metodología del diseño combinacional. Asimismo se
obtendrá la implementación del circuito a partir del archivo ABEL-HDL, empleando los comandos
Equations, TRUHT_TABLE o WHEN THEN para el uso de ecuaciones, tablas de verdad o descripción
del problema para programar en un GAL16V8D. También se calculara el diagrama de tiempos usando el
archivo TEST_VECTORS.
Fundamento teórico
Un sistema combinacional es aquel donde los valores de salida dependen únicamente de las
combinaciones de entrada. En este sistema el número de entradas puede ser mayor, menor o igual al
número de salidas.
Metodología del diseño combinacional
1. Especificar el sistema
2. Determinar entrada y salidas
3. Trasladar el comportamiento del sistema a una tabla de verdad
4. Minimizar
5. Elaborar diagrama esquemático
6. Implementar
Ejemplo
Diseñe un sistema combinacional operable para restar dos números binarios de dos bits cada número,
tomando en cuenta una salida S adicional al resultado, que indique con 0 cuando la salida sea positiva o
nula (S=0), y con 1 cuando la diferencia sea negativa (S=1).
Resultados
A
B
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
C
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
D
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
x
0
-1
-1
-1
1
0
-1
-1
1
1
0
-1
-1
-1
1
0
s
0
1
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
Para la función de “X”, tomamos el siguiente mapa tomando los 1’s para la función expresada en mini
términos.

2. ABCD
00
01
10
11
00
0
1
1
1
01
0
0
1
1
10
0
0
0
0
11
0
0
0
0
f=BC’D’+ABC’+AB’C’+ABCD’
Para la función de “S”, tomamos el siguiente mapa tomando los 1’s para la función expresar mini términos
ABCD 00
01
10
11
00
0
1
1
1
01
0
0
1
1
10
0
0
0
0
11
0
0
1
0
f=A’B’D+A’C+B’CD
En el proceso de compilación (link) se efectúa una minimización partiendo de la tabla de verdad. Las
ecuaciones obtenidas se presentan en el archivo reporte y son las mismas que se obtuvieron al simplificar
por medio del mapa de karnaugh.
Trabajo solicitado
Diseñe un sistema combinacional capaz de cubrir las necesidades de control de aterrizaje de un pequeño
aeropuerto, el cual consta de tres pistas llamadas A, B y C. en ese aeropuerto aterrizan dos aviones: un
DC9 que requiere de una sola pista para aterrizar y un B747 que necesita de dos pistas para hacerlo. El
avión B747 tiene prioridad de aterrizar respecto del DC9.
Resultados
1. Especificar el sistema. Las variables que intervienen son:
Pista A, B y C disponible=1
no disponible=0
Aviones DC9 y 747 permiso para aterrizar=1
no permiso para aterrizar=0
2. Determinar entradas y salidas. donde las pistas A, B, C son las entradas del sistema; mientras
que el permiso para aterrizar para el DC9 o el B747 son las salidas que a continuación se
representan en un diagrama de bloques.
A->
B->
C->
->DC9
->B747
3. Trasladar el comportamiento del sistema de una tabla de verdad. Hay que decidir el valor de las
salidas que a continuación se representan en un diagrama de bloques.
m
ABC
DC9
B747
0
000
0
0
1
001
1
0
2
010
1
0
3
011
0
1
4
100
1
0

3. 5
6
7
101
110
111
1
0
1
0
1
1
4. Minimizar. Para hacerlo se utilizan los mapas de karnaugh para simplificar las funciones DC9 y
B747.
0
1
0
1
0 0
1
1
FDC9 (A, B, C)= A’BC’+AB’+AC+B’C
0
0
1
0
0
1
1
0
FB747 (A, B, C)= AB +BC= B(A+C)
5. Diagrama esquemático
6. Implementación. Es la implementación, usando el GAL16V8 y ABEL-HDL, es posible eliminar los
pasos de diagrama esquemático y de minimizar, a partir de la tabla de verdad, usando el
comando TRUHT_TABLE, donde al enlazar se obtienen las ecuaciones minimizadas. Esto último
facilita el procedimiento de diseño y optimiza el uso del circuito integrado.
Conclusiones
La para la buena elaboración de un sistema combinacional, se debe de llevar a cabo una serie de pasos
que empiezan con especificar el sistema, razonar el problema para poder obtener las entradas y salidas.
Después trasladar el comportamiento del sistema a una tabla de verdad. Se utiliza el mapa de karnaugh
para minimizar ese comportamiento en expresiones booleanas para poder así elaborar el diagrama
esquemático y ya por ultimo elaborar el circuito para comprobar todo lo anterior.