![Page 1: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/1.jpg)
Organización de Computadoras
Clase 4
![Page 2: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/2.jpg)
Notas de clase 4 2
Temas de clase
Circuitos Lógicos Combinacionales
Circuitos Lógicos Secuenciales
![Page 3: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/3.jpg)
Notas de clase 4 3
Circuitos Combinacionales o Combinatorios
Responden a los valores lógicos en las entradas, la salida está determinada exclusivamente por los valores de las entradas en ese instante.
Si cambia la entrada, cambia la salida.
Los valores pasados de las entradas no influyen en los valores de las salidas.
![Page 4: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/4.jpg)
Notas de clase 4 4
Puertas lógicas en un chip
![Page 5: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/5.jpg)
Notas de clase 4 5
Ejemplo 1
Multiplexor de 8 entradas •74151
Según valor de entradas A, B y C
F=Dx
![Page 6: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/6.jpg)
Notas de clase 4 6
Ejemplo 2 Decodificador 3 a 8
Para cada combinación de las entradas A, B y C
sólo UNA de las salidas Dx vale ‘1’
![Page 7: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/7.jpg)
Notas de clase 4 7
Ejemplo 3 Comparador de 4 bits
Si todos los bits Ai son iguales a los Bi la salida es ‘1’
![Page 8: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/8.jpg)
Notas de clase 4 8
Ejemplo 4 Desplazador de 1 bit
Según el valor de la entrada C se ‘correrán’ un lugar a derecha o izquierda.
![Page 9: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/9.jpg)
Notas de clase 4 9
Ejemplo 5 1 bit de ALU
Según F1F0 será la función que se realizará sobre A y B.
![Page 10: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/10.jpg)
Notas de clase 4 10
Respuesta temporal
a
b
c
d
b and c a b
c
d
t
Suponemos que los retardos de compuerta t son iguales
![Page 11: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/11.jpg)
Notas de clase 4 11
Circuitos Secuenciales
Las salidas dependen tanto de las entradas como del estado interno del circuito.
¿Qué es el estado interno del circuito?
Tienen la característica de “almacenar” valores lógicos internamente.
Estos valores se almacenan aunque las entradas no estén.
![Page 12: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/12.jpg)
Notas de clase 4 12
¿Cómo se almacena un valor lógico?
P M
La salida es también entrada
En ningún circuito combinatorio una salida transportaba información hacia la entrada
La ecuación lógica
M=M+P
![Page 13: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/13.jpg)
Notas de clase 4 13
¿Cómo se ...?(2)
0 0
Supongamos que P=0 y M=0
M=M+P=0+0=0
0
![Page 14: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/14.jpg)
Notas de clase 4 14
¿Cómo se ...?(3)
1 1
Ahora P=1
M=M+P=1+1=1
1
![Page 15: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/15.jpg)
Notas de clase 4 15
¿Cómo se ...?(4)
0 1
Ahora P=0
M=M+P=1+0=1 Una vez que la salida M toma el valor 1 no hay forma de volver a 0
1
![Page 16: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/16.jpg)
Notas de clase 4 16
¿Cómo se ...?(5)
P
B
M
Ahora P=1 y B=0, M=1
M=(M+P).B
1 1 1 1
0 1
![Page 17: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/17.jpg)
Notas de clase 4 17
¿Cómo se ...?(6)
P
B
M
Si ahora P=0 y B=0, M=1. Nada cambia.
0 1 1 1
0 1
![Page 18: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/18.jpg)
Notas de clase 4 18
¿Cómo se ...?(7)
P
B
M
Si ahora P=0 y B=1, M=0.
0 0 0 0
1 0
![Page 19: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/19.jpg)
Notas de clase 4 19
¿Cómo se ...?(8)
P
B
M
Si ahora P=0 y B=0, M=0.
P puede cambiar y se reflejará en M
0 0 0 0
0 1
![Page 20: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/20.jpg)
Notas de clase 4 20
¿Cómo se ...?(9)
![Page 21: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/21.jpg)
Notas de clase 4 21
¿Cómo se ...?(10)
Finalmente queda así
![Page 22: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/22.jpg)
Notas de clase 4 22
FLIP-FLOP SR
S
R
Q
Q
S R Qn+1
0 0 Qn
0 1 0
1 0 1
1 1 Prohibido
![Page 23: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/23.jpg)
Notas de clase 4 23
FLIP-FLOP SR(2)
Aparece la salida Qn+1
Qn= salida anterior
S = Set = poner a 1
R = Reset = poner a 0
Las salidas Q y Q son complementarias
![Page 24: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/24.jpg)
Notas de clase 4 24
FLIP-FLOP SR(3)
S
R
Q
Q
Supongamos S y R = 0 y Q = 0
0 1
0 0
0
1
![Page 25: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/25.jpg)
Notas de clase 4 25
FLIP-FLOP SR(4)
S
R
Q
Q
Supongamos S y R = 0 y Q = 1
Por lo que “recuerda” cual era el estado anterior.
0 0
0 1
1
0
![Page 26: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/26.jpg)
Notas de clase 4 26
FLIP-FLOP SR(5)
S
R
Q
Q
Si ahora S=1 y R=0
0 1
0 0
0
1
1
1
1
0
0
![Page 27: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/27.jpg)
Notas de clase 4 27
Memoria
Se puede construir con un flip-flop una memoria de 1 bit.
Se llama biestable porque el circuito posee sólo 2 estados posibles de funcionamiento, se queda en cada uno de ellos, salvo que las entradas provoquen un cambio.
![Page 28: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/28.jpg)
Notas de clase 4 28
Secuenciales - Clasificación
Según la manera en que las salidas res-pondan a las señales lógicas presentes en la entrada, los biestables se clasifican en:
SR
J-K
D
T
![Page 29: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/29.jpg)
Notas de clase 4 29
Secuenciales – Clasificación(2)
Respecto del instante en que pueden cambiar dichas salidas, pueden ser:
Asincrónicos: cuando en la entrada se establece una combinación, las salidas cambiarán
Sincrónicos: la presencia de una entrada especial, determina “cuando” cambian las salidas acorde a las entradas
![Page 30: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/30.jpg)
Notas de clase 4 30
Reloj: “señal especial”
El orden en que ocurren los sucesos es importante.
A veces los sucesos deben ocurrir simul-taneamente.
Reloj: es una señal de tiempo precisa que determina cuando se producen eventos.
![Page 31: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/31.jpg)
Notas de clase 4 31
Reloj (Clock) (CLK)
tiempo
T
Cada tiempo T, la señal se repite
![Page 32: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/32.jpg)
Notas de clase 4 32
Flip-Flop SR sincrónico
S y R son las entradas que tendrán efecto cuando CK tome el valor 1.
S
R
CK
Q
Q
![Page 33: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/33.jpg)
Notas de clase 4 33
Tabla de comportamiento: SR sincrónico
CK S R Qn+1
1 0 0 Qn
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 Prohibido
0 x x Qn
![Page 34: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/34.jpg)
Notas de clase 4 34
Flip-Flop D
En el FF SR hay que aplicar 2 entradas diferentes para cambiar de estado.
El FF D permite aplicar una sola entrada para cambiar la salida.
![Page 35: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/35.jpg)
Notas de clase 4 35
Flip-Flop D
D Qn+1
0 0
1 1
con CK=1
D
CK
Q
Q FF D
![Page 36: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/36.jpg)
Notas de clase 4 36
Flip Flop J-K
J K Qn+1
0 0 Qn
0 1 0
1 0 1
1 1 Qn
![Page 37: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/37.jpg)
Notas de clase 4 37
Flip Flop T
La salida Q cambiará de 0 a 1 o 1 a 0 en cada pulso de la entrada T.
![Page 38: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/38.jpg)
Notas de clase 4 38
Recordando un bit
Con una señal (CK) se copia el valor de D en Q
Sin esa señal, el valor de Q permanece igual
CK D Q
0 0 q
0 1 q
1 0 0
1 1 1
Puedo recordar un Bit
D Q
CK Q
![Page 39: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/39.jpg)
Notas de clase 4 39
Recordando n bits
Si CK actúa sobre n bits simultáneamente
D Ck
Q
D0
Q0
D Ck
Q
D1
Q1
D Ck
Q
D2
Q2
D Ck
Q
Dn-2
Qn-2
D Ck
Q
Dn-1
Qn-1
···
CK
Registro n bits
![Page 40: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/40.jpg)
Chip con 8 FF-D (74LS374)
Notas de clase 4 40
![Page 41: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/41.jpg)
Notas de clase 4 41
Selección y operaciones
D0
Q0
D1
Q1
D2
Q2
Dn-2
Qn-2
Dn-1
Qn-1
···
D ck
Q
Reloj
Sel
L/E
D ck
Q
D ck
Q
D ck
Q
D ck
Q
![Page 42: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/42.jpg)
Notas de clase 4 42
Registro con desplazamiento
![Page 43: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/43.jpg)
Notas de clase 4 43
Contador módulo 8
![Page 44: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/44.jpg)
Notas de clase 4 44
Un Registro
Sel
Reloj
Lect/Escr
Entrada n bits
Salida n bits
![Page 45: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/45.jpg)
Notas de clase 4 45
Varios Registros
4 Registros de n bits
Dir (2 bits)
Deco
dificad
or
Sel_0
Sel_1
Sel_2
Sel_3
Reloj Lect/Escr
Entrada n bits
Salida n bits
![Page 46: Organización de Computadorasweblidi.info.unlp.edu.ar/catedras/organiza/descargas/clase4.pdf · Organización de Computadoras Clase 4 . Notas de clase 4 2 ... influyen en los valores](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022042621/5f68959d1e206a42a2009154/html5/thumbnails/46.jpg)
Notas de clase 4 46
mayor información …
Operaciones Lógicas
Apunte 3 de Cátedra
Circuitos Secuenciales
Apunte 5 de Cátedra
Apéndice A: Lógica digital (A.3., A.4.)
Stallings, W., 5º Edición.