Diferencia entre revisiones de «Diseño de circuitos digitales y tecnología de computadores/Implementación de funciones lógicas»

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Redacción de la sección Realización de funciones lógicas (aún sin completar)
Línea 1:
==Realización física de funciones lógicas==
Un sistema combinacional es la realización física de una función lógica. El estado lógico de la salida, considerado un instante, depende sólo de la combinación binaria que hay en la entrada y es independiente de combinaciones previas.
 
Un ''sistema combinacional'' es la realización física de una función lógica. El estado lógico de la salida, considerado un instante, depende sólo de la combinación binaria que hay en la entrada y es independiente de combinaciones previas.
Dado un circuito combinacional podemos obtener la función de salida anotando sucesivamente las expresiones booleanas que producen las distintas puertas lógicas a partir de la entradas:
 
Dado un circuito combinacional podemos obtener la función de salida anotando sucesivamente las expresiones booleanas que producen las distintas puertas lógicas a partir de la entradas:. Por ejemplo, el circuito siguiente realiza la función F(A,B,C,D) = AB+CD.
*** CIRCUITO AQUÍ ***
 
<br />
Antes de realizar el circuito combinacional que realiza una función lógica, es conveniente simplificar ésta para reducir el número de puertas lógicas que necesita el circuito. Existen tres métodos para simplificar funciones:
<center>[[Archivo:Circuito_combinacional.svg|Circuito combinacional]]</center>
 
<ulbr />
Antes de realizarcomponer el circuito combinacional que realiza una función lógica, es conveniente simplificar ésta para reducirminimizar el número de puertas lógicas que necesita el circuito. Existen tres métodos para simplificar funciones:
<li>* algebraico: utiliza los teoremas y postulados del álgebra de Boole; se utiliza para un número de variables de 2 a 3.
<li>* [[w:Mapa de Karnaugh|tabular o de Karnaugh]]: se utiliza para un número de variables de 2 a 5.</li>
<li>* [[w:Algoritmo Quine-McCluskey|numérico o de McKluskeyQuine-McCluskey]]: se usa para un número de variables superior a 5.</li>
 
<br />Un sistema combinacional puede realizar varias funciones lógicas que comparten las mismas variables. Este sistema se denomina multifunción. Para simplificar una multifunción se simplifica cada función independientemente. En la composición del circuito combinacional no se debe repetir la realización de términos comunes a varias salidas.
El siguiente ejemplo utiliza los teoremas de DeMorgan, doble involución e idempotencia para simplificar algebraicamente la función f del circuito combinacional de la figura anterior.
* CIRCUITO MULTIFUNCION AQUI *
<math>
 
f = \overline{\overline{a}+\overline{b}} \cdot b \cdot c =
Las puertas elementales AND, OR y NOT son suficientes para realizar cualquier función lógica. También es posible realizar cualquier función lógica utilizando sólo puertas NAND o sólo puertas NOR, que son de fabricación más sencilla y por ende, más baratas. Para que una función lógica se pueda implementar sólo con puertas NAND o NOR, se transforma algebraicamente usando los teoremas de DeMorgan de modo que:
\overline{\overline{a}}\overline{\overline{b}}bc = abbc = abc
* Para utilizar sólo puertas NAND, no puede haber ninguna suma y debe haber al menos una negación que afecte a toda la expresión algebraica.
</math>
* Para utilizar sólo puertas NOR, no puede haber ningún producto y debe haber al menos una negación que afecte a toda la expresión.
<br />Por tanto, podemos realizar la función f con una sola puerta AND de tres entradas.
 
</li>
El complemento de una variable ''x'' mediante puertas NAND o NOR se puede obtener de los siguientes modos:
<li>tabular o de Karnaugh: se utiliza para un número de variables de 2 a 5.</li>
 
<li>numérico o de McKluskey: se usa para un número de variables superior a 5.</li>
* INCLUIR FIGURA COMPLEMENTO CON PUERTAS NAND O NOR *
</ul>
 
Cuando se nos plantea un problema basado en funciones lógicas, para resolverlo se siguen los siguientes pasos:
# comprender el problema y obtener el nº de entradas y salidas necesarias
# dibujar la tabla de verdad con todas las entradas rellenando las salidas correspondientes según el enunciado
# obtener las funciones lógicas a partir de la tabla
# simplificar las funciones lógicas
# convertir las funciones lógicas simplificadas a circuito
 
<br />
{{Ejemplo
|titulo=titulo ejemplo
|enunciado=enunciado
|sol=solucion
}}
 
{{en desarrollo}}