Explicar que es la universalidad de las compuertas, y sus aplicaciones.
Enviado por Jose Villanueva Ferrer • 4 de Noviembre de 2016 • Ensayos • 2.489 Palabras (10 Páginas) • 397 Visitas
- Explicar que es la universalidad de las compuertas, y sus aplicaciones.
La universalidad de las compuertas consiste en implementar las funciones booleanas solo con el tipo de compuertas lógicas NAND y NOR ya que la teoría del álgebra booleana dice que la mayoría de sus expresiones están formadas por algunas combinaciones de las expresiones OR, AND e INVERSOR es decir que si tenemos una función booleana y para representarla debemos hacer una configuración del circuito en donde solo usemos las compuertas NAND y NOR.
Aplicación
F= XY + X’Z
[pic 1]
Esta es el circuito logico de esta función pero ahora se implementara con solo compuertas NAND Y NOR
[pic 2]
De esta manera podremos implementar la misma función booleana con su circuito logico solo usando funciones NAND para poder dar más claridad se representara el equivalente de las compuertas solo usando NAND
[pic 3]
En la izquierda podemos ver la compuerta original y en la parte derecha su compuerta lógica solo usando compuertas NAND.
- ¿Qué es un semi-sumador, semi-restador, un sumador completo y un restador completo? Dibuje diagramas, tablas de verdad y de ejemplos de aplicaciones.
Un semisumador es un circuito que tiene dos entradas y dos salidas que no es más que una suma de números binarios el cual es una suma de números común y corriente solo que con la diferencia que cuando se suma 1 + 1 no es 2 si no 10 y el 1 que esta adelante se “acarrea” con el numero siguiente es decir si la suma en binario es 101 + 101 la respuesta es 1010 es decir como vemos que al sumar 1 + 1 ahí vemos un cero pero el 1 se va al siguiente número. A continuación un ejemplo de un semi sumador
A | B | S | Co |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 |
S= A’B + AB’
Co= AB
La salida de B nos da una compuerta XOR y Co es el carrier que es la reserva de A + B entonces el circuito será así:
[pic 4]
Con el programa logic Friday podemos comprobar este circuito.
Sumador completo
Este es un poco más complejo ya que usa 3 entradas y 2 salidas puede usar como entrada el carrier de la salida de la suma anterior con el siguiente ejemplo podemos comprobarlo:
[pic 5]
Con el programa logic Friday se puede demostrar el sumador completo con su respectiva tabla de verdad diagrama y expresión booleana
En cuanto a la semi resta y resta binaria es la misma resta binaria la misma teoría. A continuación un ejemplo de un semi restador de dos bits
[pic 6]
[pic 7]
Este es un restador completo demostrado con el simulador proteus, el restador completo como lo es la suma este tiene 3 entradas con 2 salidas que son los leds que se ven en la imagen.
- ¿Qué son y cómo funcionan los multiplexores y los de multiplexores?
El multiplexor es un circuito logico que consiste en tomar una entrada de entre múltiples entradas de datos Xn y llevar su valor logico a la única salida Z del circuito. Esta selección de datos se realiza mediante una o varias entradas de control.
El de multiplexor consiste en tomar una de sus entradas escogidas por un seleccionador es decir tiene múltiples entradas pero se seleccionara una de esas entradas para que sea su salida.
[pic 8]
Imagen de un de multiplexor.
- ¿Qué son los Latch y los Flip-Flop, cuál es su principal diferencia?
Latch tiene como significado al español a serojo se puede decir que se va a cerrar o enganchar un dato. Hay varios tipos de latch que son los siguientes:
Latch set
No es más que una compuerta OR si le alimentamos la salida Q hacia una de las entradas y denominamos a la otra entrada como S entonces inicialmente tendrán valores de cero pero si colocamos s es 1 esto daría que al sumarse con la otra entrada me dará 1 por ejemplo.
[pic 9]
Latch reset
En este caso es una compuerta NOR este es una variante del latch set. A continuación un ejemplo:
[pic 10]
Flip flops
Un circuito flips flop está formado por dos compuertas NAND o dos compuertas NOR. Es un dispositivo que tiene la capacidad de almacenar bits de información pero a diferencia del latch el flip flops posee una circuitería que permite actuar solo cuando ocurra un evento que es el flanco de subida que cuando sube es 1 y cuando baja es cero
- Describa los Flip-Flop RS con entradas activas en alta y los Flip-Flop RS con entradas activas en bajo, dibuje los diagramas de estos y explique sus tablas de verdad
Flip flop RS con reloj
El FF con señal de reloj quiere decir que es un pulso que estará sincronizado en un pulso alto y bajo es decir si su entradas son bajas (en cero) no se tomara en cuenta ya que su salida serán en cero por lo tanto la activación del FF no pasara, pero cuando se considera que sea alto es decir 1 en el pulso de reloj, como este es un sistema secuencial es importante los valores anteriores que nos den con el siguiente ejemplo se podrá explicar
[pic 11]
Q | S | R | Q(T+1) |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | ind |
1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | Ind |
En flip flop si la combinación es 1 y 1 el estado es indeterminado.
Flip flop sin reloj
En este caso usamos un R que es un reset un S que es ajustar, se recomienda iniciar por la combinación de 1 a 0 o de 0 a 1 en la tabla de verdad por ejemplo:
S | R | Q | Q’ |
1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | ESTADO ANTERIOR | ESTADO ANTERIOR |
0 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | ESTADO ANTERIOR | ESTADO ANTERIOR |
0 | 0 | INDEFINIDO | INDEFINIDO |
En flip flop cuando se llega a 1 y 1 es cuando llega a memorizar cuando el estado es 1 y 0 es cuando ajusta, cuando es 0 y 1 esta limpiando y cuando es 0 y 0 es cuando es indefinido.
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