Construcción de Circuitos Combinacionales

Un circuito combinacional consta de puertas lógicas cuyas salidas en cualquier instante de tiempo se determinan directamente a partir de la combinación actual de entradas sin tener en cuenta la entrada anterior. Ejemplos de circuitos combinacionales: sumador, restador, convertidor y codificador/decodificador.

Aquí vamos a aprender cómo construir y analizar cualquier tipo de circuito combinacional utilizando cuatro pasos generales. Voy a explicar este truco con la ayuda de un circuito combinacional y puedes aplicar lo mismo para implementar otros circuitos combinacionales.

Los siguientes son los cuatro pasos para construir y analizar cualquier circuito combinacional.

• Paso 1: Identifique el número de entradas y salidas del circuito.
  En primer lugar, debemos pensar en las entradas y salidas del circuito considerando qué tipo de operación lógica queremos realizar con el circuito.
  Por ejemplo, tenemos que crear un circuito que pueda sumar dos bits. Para ello necesitamos dos entradas (una para el primer bit (A) otra para el segundo bit (B)) y dos salidas una para suma (S) de dos bits y otra para acarreo (C).

  En total, requerimos 2 entradas y 2 salidas. Así que aquí se completa nuestro primer paso.

• Paso 2: Creación de la tabla de verdad.
  En este paso, debemos crear una tabla de verdad para nuestro circuito, por lo que primero crearemos columnas de entrada y enumeraremos todas las combinaciones posibles de entradas. En nuestro caso 2 bits pueden tener máximo 4 combinaciones (00 01 10 11) .
  Ahora, en la salida, tenemos dos columnas (Suma y Acarreo) como se discutió anteriormente. Ahora tenemos que llenar las columnas de salida de tal manera que para qué operación lógica estamos construyendo el circuito.

  En nuestro circuito, queremos sumas, por lo que agregaremos esos bits de entrada y escribiremos la suma de esos bits en la columna (Suma) y, si se genera el acarreo, escribiremos 1 ; de lo contrario, escribiremos.

  0 en la columna (Acarreo).

  

• Paso 3: Simplifique la función booleana para cada salida.
  En este paso, solo tenemos que crear una función booleana simplificada de acuerdo con las entradas y salidas de la tabla de verdad obtenida en el paso anterior.
  por suma,

  Sum = A'B + AB' = A XOR B 

  para llevar,

  Carry = AB = A AND B 

• Paso 4: Construcción del circuito usando la función booleana obtenida del tercer paso.
  Para la suma, hemos obtenido (A XOR B), por lo que conectaremos A y B a las entradas de la puerta XOR y tomaremos su salida como una suma. Para el acarreo, hemos obtenido (A Y B), por lo que conectaremos A y B a las entradas de la compuerta AND y tomaremos su salida como acarreo.

  

  Ahora en este circuito, si proporciona una entrada en los extremos A y B. Obtendrá la salida en suma y acarreo de acuerdo con la tabla de verdad que hemos creado anteriormente. Así que aquí hemos completado nuestros cuatro pasos para crear el circuito combinacional.

Entonces, hemos creado un circuito combinacional llamado Half Adder . Puede aplicar los mismos pasos para crear cualquier otro circuito combinacional.