Circuitos lógicos combinacionales y secuenciales
Los circuitos digitales se dividen en dos grandes categorías: lógica combinacional y lógica secuencial. En la lógica combinacional, la salida es una función pura de los valores de entrada actuales (por ejemplo, un sumador). En la lógica secuencial, la salida no sólo depende de las entradas actuales, sino también de la secuencia pasada de entradas, ya que estos circuitos tienen elementos de memoria (por ejemplo, un flip-flop).
Los circuitos lógicos combinacionales carecen de memoria. Su salida en cualquier momento dado está determinada únicamente por la combinación de los valores de entrada en ese mismo instante. Se implementan utilizando compuertas lógicas básicas como AND, OR, NOT, NAND y NOR. Algunos ejemplos son los sumadores, restadores, comparadores, multiplexores (que seleccionan una de varias señales de entrada) y demultiplexores (que envían una señal de entrada a una de varias salidas). La relación entre entradas y salidas se puede describir mediante una tabla de verdad o un conjunto de funciones booleanas.
Los circuitos lógicos secuenciales, en cambio, incorporan memoria. Su estado, almacenado en elementos de memoria como biestables o pestillos, es un resumen del historial de entradas anteriores. La salida es función tanto de las entradas actuales como del estado actual. Esta capacidad de memoria les permite realizar tareas que los circuitos combinacionales no pueden, como contar o almacenar datos. Los circuitos secuenciales se dividen a su vez en síncronos y asíncronos. Los circuitos síncronos utilizan una señal de reloj para actualizar su estado a intervalos de tiempo discretos, lo que garantiza un funcionamiento ordenado. Los circuitos asíncronos actualizan su estado en respuesta a cambios en las señales de entrada, lo que puede ser más rápido, pero resulta más complejo de diseñar y analizar correctamente.
UNESCO Nomenclature: 2205
- Electrónica
Precursores
- Álgebra booleana
- Invención del circuito biestable (circuito disparador Eccles-Jordan)
- El concepto de máquina de estados (máquina de Turing) de Alan Turing
- Desarrollo de circuitos de conmutación basados en relés
Aplicaciones
- Las unidades aritmético-lógicas (alus) utilizan lógica combinacional.
- Los multiplexores y decodificadores de datos utilizan lógica combinacional.
- Los biestables y los pestillos (memoria) utilizan lógica secuencial.
- Las máquinas de estados y los contadores utilizan lógica secuencial.
- Las unidades de control por microprocesador utilizan una combinación de ambos.
Ideas para posibles innovaciones
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Relacionado con: lógica combinacional, lógica secuencial, circuitos lógicos, biestables, máquinas de estados, memoria, señal de reloj, diseño digital.