Sistemas automáticos, circuitos digitales y combinacionales: Circuitos combinacionales
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Sistemas automáticos, circuitos digitales y combinacionales:
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El álgebra de Boole se denomina así en honor a George Boole, matemático inglés 1815 - 1864, que fue el primero en definirla como parte de un sistema lógico, a mediados del siglo XIX. El álgebra de Boole fue un intento de utilizar las técnicas algebraicas para tratar expresiones de la lógica proposicional.
El álgebra opera con variables booleanas, que son aquellas que sólo pueden tomar dos valores (0 y 1), estos valores no representan números si no estados. Ejemplo: pueden simbolizar si un interruptor está abierto (0), o cerrado (1), si conduce o no conduce, si hay tensión o no.
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George Boole Imagen de Hask en Wikimedia. Dominio público |
En la actualidad, esta herramienta se aplica de forma generalizada en el ámbito del diseño de control electrónico de procesos industriales. Estos métodos de control se basan en el uso de sistemas denominados puertas lógicas.
Hemos estado estudiando anteriormente las características generales de los circuitos digitales.
También hemos presentado un protocolo de actuación para su diseño basándonos en unas determinadas condiciones de funcionamiento, a partir de la definición del problema lógico, su tabla de verdad, su función canónica, su simplificación por métodos algebraicos o por los diagramas de Karnaugh, y su implementación por medio de cualquier tipo de puertas o bien por medio de puertas universales por aplicación de los teoremas y postulados del Álgebra de Boole.
Estos circuitos que hemos estado aprendiendo a construir se llaman combinacionales porque el estado se sus salidas depende única y exclusivamente de la combinación que toman sus variables de entrada, sin que importen los estados anteriores de las variables ni el tiempo.
En este tema vamos a estudiar una serie de circuitos combinacionales que son muy comunes y aparecen o bien aisladamente o formando parte de otros circuitos más complejos de aplicación general, que se repiten un número de veces tan considerable que se hace aconsejable su fabricación en serie y que son los siguientes:
- Codificadores.
- Decodificadores.
- Convertidores de código.
- Multiplexores.
- Demultiplexores.
- Comparadores.
- Sumadores.
- Restadores.
- Detectores/generadores de paridad.
- Otros circuitos lógicos: ALU