Los circuitos digitales combinacionales son sistemas en los que las salidas dependen exclusivamente de las entradas, y su comportamiento se puede describir mediante tablas de verdad y ecuaciones booleanas. Estos circuitos se implementan con puertas lógicas, y los avances en la tecnología de integración han permitido crear circuitos más complejos con menos elementos.
Los circuitos combinacionales se dividen en:
- Circuitos de comunicación: Como los codificadores y decodificadores, que ayudan a transformar la información entre diferentes formatos digitales.
- Circuitos aritméticos: Incluyen comparadores, sumadores y restadores para realizar operaciones aritméticas con datos binarios.
4.1. Circuitos de comunicación
A. Codificadores
Los codificadores convierten información digitalizada en su equivalente binario. Por ejemplo, el codificador decimal BCD (Código Decimal en Binario) convierte números del 0 al 9 en binario. Algunos codificadores tienen prioridad para evitar errores cuando más de una entrada está activa al mismo tiempo.
B. Decodificadores
Los decodificadores convierten códigos binarios en otros formatos digitalizados, como los visualizadores alfanuméricos. Un ejemplo común es el decodificador BCD a 7 segmentos, que activa segmentos específicos de una pantalla.
Multiplexores
Los multiplexores son circuitos combinacionales compuestos por puertas AND conectadas a una única puerta OR. Tienen un número de entradas de datos (D), entradas de selección o control (E), una única salida (S) y, opcionalmente, una entrada de inhibición (EI). La relación entre el número de canales de entrada (n) y las entradas de selección (m) es 2m=n2^m = n2m=n. Su función es seleccionar una de las entradas de datos basándose en las señales de selección y transmitirla a la salida.
Ejemplo de tabla de verdad de un multiplexor:
- Cuando la entrada de selección (E) es 0, la entrada D0 se transmite a la salida S.
- Cuando E = 1, la entrada D1 se transmite a la salida S.
La expresión lógica de la salida S es un caso típico en el que el valor de E selecciona cuál de las entradas (D0 o D1) se transmite.
Desmultiplexores
Los desmultiplexores realizan la función inversa a los multiplexores. Tienen una única entrada de datos (D), un número de salidas (S) y entradas de control o selección (E). La relación entre el número de salidas (n) y las entradas de selección (m) sigue siendo 2m=n2^m = n2m=n. Su función es tomar la información de la entrada D y dirigirla a una de las salidas seleccionadas por las entradas de control.
Ejemplo de tabla de verdad de un desmultiplexor:
- Cuando la entrada de control (E) es 1, la entrada D se transmite a la salida seleccionada (S1 o S0).
Los desmultiplexores son muy útiles en sistemas donde se necesita distribuir una única fuente de datos a múltiples destinos.
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