Área de Tecnología Electrónica Universidad de Oviedo Electrónica y Automatismos Escuela Universitaria de Ingenierías Técnicas de Mieres ELECTRÓNICA Y AUTOMATISMOS

Área de Tecnología Electrónica

Universidad de Oviedo

Electrónica y Automatismos

Escuela Universitaria de Ingenierías Técnicas de Mieres

ELECTRÓNICA Y AUTOMATISMOS

2º Curso de Instalaciones Electromecánicas Mineras

Tema 4: Electrónica Digital

Bloques combinacionales

Profesor: Javier Ribas Bueno

Nota: la mayor parte de los contenidos han sido desarrollados por A.J. Calleja





Electrónica digital: familias lógicas

• Introducción

• Decodificadores

• Codificadores prioritarios

• Convertidores de código

• Multiplexadores

• Demultiplexor





Introducción

)(,),(),()( 121 tEtEtEftS ni

Los circuitos combinacionales son sistemas lógicos en los cuales la salida en cada instante depende única y exclusivamente del valor de las entradas en ese instante:





Decodificadores

Son circuitos combinacionales con n entradas y 2n salidas

Se activa la salida correspondiente a la combinación binaria colocada en la entrada

E1 E0 S0 S1 S2 S3

0 0 1 0 0 0

0 1 0 1 0 0

1 0 0 0 1 0

1 1 0 0 0 1

m0 m1 m2 m3

Decodificador 2-4

Salidas activas a nivel alto





Decodificadores

E1 E0 S0 S1 S2 S3

0 0 0 1 1 1

0 1 1 0 1 1

1 0 1 1 0 1

1 1 1 1 1 0

M3 M2 M1 M0

Decodificador 2-4 (Activo a nivel bajo)

I E1 E0 S0 S1 S2 S3

0 0 0 1 0 0 0

0 0 1 0 1 0 0

0 1 0 0 0 1 0

0 1 1 0 0 0 1

1 X X 0 0 0 0

Decodificador 2-4 (Activo a nivel bajo)(Con entrada de inhibición “I” )





Decodificadores

DECODIFICADOR

3 - 8

S 0

E 0

E 1

E 2

S 1

S 2

S 3

S 4

S 5

S 6

S 7

IE2 E1 E0 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7

0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0

0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0

0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0

0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0

1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0

1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0

1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0

1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1

Decodificador 3-8 (Nivel activo alto)





Decodificadores

Aplicaciones con Decodificadores

Aplicaciones con Decodificadores

- Selección de dispositivos- Realización de funciones lógicas- Implementación de decodificadores

Selección de dispositivos:

Utilizamos la salida correspondiente de cada decodificador para activar cada dispositivo





DecodificadoresAplicaciones con Decodificadores

C B A F1 F2

0 0 0 1 0 m0

0 0 1 0 1 m1

0 1 0 0 0 m2

0 1 1 0 1 m3

1 0 0 1 1 m4

1 0 1 0 1 m5

1 1 0 0 0 m6

1 1 1 1 0 m7

Funciones lógicas:

- Utilizando una puerta OR o una puerta NAND- Nivel activo alto OR que suma los minterms de la función los “unos de la función”





Decodificadores

Decodificadores Comerciales

74HC138 decodificador 3-8 nivel activo bajo

G2= G2A+G2B

Habilitación = G1· G2





Codificadores

-Son circuitos con 2n entradas y n salidas que realizan la función inversa del decodificador- Al activar una de sus entradas coloca en a salida la combinación binaria de dicha entrada.





Codificadores

- Los codificadores son prioritarios, siempre se activa la entrada más alta- Para n=2 con entrada de inhibición

Inhibición E0 E1 E2 E3 S1 S0

0000

1 0 0 0X 1 0 0X X 1 0X X X 1

0 00 11 01 1

1 X X X X 0 0





Codificadores

Aplicaciones básicas con codificadores:Conversión Analógico - Digital

Ue (Vanalógica)

US (Digital)

01

10

11

00

1 2 3 4

bit/V124

2

VsoluciónRe 2n

REF





Codificadores

Aplicaciones básicas con codificadores:Control de Teclados





Codificadores

Codificador prioritario 3 – 8 (74HC148)

EI – Enable InputEO – Enable OutputGS – Alguna entrada activa

Codificadores Comerciales





Convertidores de código

Se emplean para convertir las combinaciones de un código a otro:

BCD a 7 Segmentos:Se emplean para la representación sobre Displays de 7 segmentos

códigos o combinaciones en BCD.






BCD/Binario (74184) Binario/BDC (74185)Hexadecimal a 7 segmentos: 9368






Convertidor BCD/7Segmentos

RBI- Entrada de borrado en cascada

BI/RBO- Entrada de borrado/Salida de borrado en cascada.





Multiplexadores

Son circuitos con 2n entradas de información, una salida y n líneas de selección:

- El multiplexador coloca en la salida el valor de la entrada que se encuentra seleccionada en cada momento por las líneas de selección.- Se trata de un conmutador electrónico

E 0

E 1

E 2n

-1

C0C1Cn-1

S

Entradas de selección (Maneja el cursor)

Datos deEntrada

Dato deSalida





Multiplexadores

Aplicaciones de Multiplexadores

Generación de funciones lógicas

Tantas entradas de selección como variables

75310),,( mmmmmABCf

C B A f(A,B,C)

m0 0 0 0 1

m1 0 0 1 1

m2 0 1 0 0

m3 0 1 1 1

m4 1 0 0 0

m5 1 0 1 1

m6 1 1 0 0

m7 1 1 1 1





Multiplexadores

75310),,( mmmmmABCf

C B A f(A,B,C)

m0 0 0 0 1

m1 0 0 1 1

m2 0 1 0 0

m3 0 1 1 1

m4 1 0 0 0

m5 1 0 1 1

m6 1 1 0 0

m7 1 1 1 1

Generación de funciones lógicas:

Función de n variables- n-1 a las entradas de selección- 1 a la entrada del MPX

(la variable de menos peso a la entrada del MPX, el resto de variables a las entradas de selección respetando el peso de las variables)





Demultiplexadores

-Tienen 1 entrada, 2·n salidas y n líneas de selección y realizan la función inversa a los multiplexadores- La salida toma el valor de la entrada que se encuentra seleccionada en cada momento

B A S0 S1 S2 S3

0 00 11 01 1

E 0 0 00 E 0 00 0 E 00 0 0 E

Multiplexador 1-4





Demultiplexadores

- Utilizando un decodificador con entrada de inhibición o entrada de habilitación podemos implementar un multiplexador.

Habilitación = G1+G2





Multiplexadores

Aplicaciones MPX - DMPX

- Reducción del número de líneas en transmisión de la información .

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