Implementación de la lógica de dos pasos - Implementación de la lógica combinacional

Implementación lógica en dos etapas - Implementación de circuitos combinacionales

Introducción

La lógica de dos grados implica que el diseño lógico utiliza como máximo dos puertas lógicas entre la entrada y la salida. Esto no implica que todo el diseño incluya sólo dos puertas lógicas, sin embargo, la única ruta entre la entrada y la salida puede incluir no más de dos puertas lógicas.

Para la implementación de la lógica de 2 niveles, tenemos en cuenta 4 puertas lógicas, es decir, la puerta AND, la puerta OR, la puerta NAND y la puerta NOR. Si utilizamos una de estas 4 puertas en el primer grado y otra en el segundo grado, obtendremos un total de 16 combos de lógica de 2 niveles.

Cada combinación de dos niveles implementa capacidades lógicas completamente diferentes, Hay dos variedades predominantes en estos 16 combos.

• Tipo Degenerado
• Tipo no degenerado

Tipo Degenerado

La mezcla de 2 niveles que degenera directamente en una sola lógica funciona como suele llamarse degenerada.

Hay 8 tipos degenerados en estos 16 combos. A continuación, se indican cada uno de estos tipos degenerados con ejemplos.

E-Mix

Esta mezcla de puertas AND-AND es de tipo degenerado, ya que toda la operación termina en una AND de todas las entradas.

En la mezcla AND-AND, la puerta de primer grado es AND y la puerta de segundo grado también puede ser AND, como se demuestra en el esquema que aparece a continuación.

¿Es la expresión

(A & B) & C = A & B & C (A & B) (C & D) = A & B & C & D

Lo único bueno de esta mezcla es que puede mejorar la variedad de entradas a la puerta AND con mucha menos variedad de entradas, sin embargo aumentará el retardo de la puerta.

Además, aprende:

Mezcla OR-OR

La mezcla de la puerta OR-OR proporciona como salida la realización lógica OR. Esta mezcla puede poner en práctica la O con una serie de entradas

El esquema de la mezcla OR-OR es el siguiente:

( A+ B+ ) + C = A + B + C

AND-NAND

Esta mezcla de dos niveles de puertas lógicas termina en el funcionamiento NAND. Por tanto, esta mezcla puede utilizarse para que la NAND funcione con varias entradas.

Su expresión y esquema se dan a continuación.

( A . B ) C )' = ( A . B . C )' = ( A . B . C )

OR-NOR

La mezcla de puertas OR-NOR termina en la lógica NOR. Y este tipo degenerado puede utilizarse para que el NOR funcione con varias entradas.

Su expresión y esquema se dan a continuación.

( A + B ) + C )' = ( A + B + C )' = ( A + B + C )'

NAND-NOR

Cuando se mezcla NAND-NOR en la lógica de dos niveles, el resultado es la lógica AND. Su expresión y esquema se dan a continuación;

((( A.B )')' + ( C.D )')' = (A.B.C.D)

Su conversión gráfica se da a continuación.

Determina (a) incorpora el esquema de la mezcla NAND-NOR.

En determinar (b)la puerta NOR se transforma en su puerta igual INVERT-AND.

En determinar (c)las 2 burbujas en la misma línea se anulan entre sí, ya que una burbuja significa inversión y la doble inversión significa que no hay cambio. Así, la determinación resultante incorpora sólo puertas AND.

Además, aprende:

NOR-NAND

La mezcla NOR-NAND termina además en O opera, por lo que también es una mezcla degenerada. A continuación se presenta su instancia con el esquema;

( ( A + B )' ( C + D )')' = ( A + B + C + D )

A continuación se muestra la conversión gráfica de la operación NOR-NAND a OR.

Determina (a) incorpora el esquema de la mezcla NOR-NAND.

Al determinar (b), la puerta NAND se transforma en su puerta INVERT-OR igual.

En determinar (c)las 2 burbujas en la misma línea se anulan entre sí, ya que una burbuja significa inversión y la doble inversión significa que no hay cambio. Así, la determinación resultante incorpora sólo puertas OR.

NAND-OR

Esta mezcla termina además en la lógica NAND y funciona de forma idéntica a la mezcla AND-NAND.

Su expresión y esquema se dan a continuación.

( A . B )' ( A . B )' ( A . B )' ( A . B )' ( A . B ) + ( A . B )' ) = ( A . B . C . D )'

Su conversión gráfica se da a continuación.

Determina (a) incorpora el esquema de la mezcla NAND-OR.

En determinar (b)las burbujas de salida de 1^st la puerta de grado NAND se desplaza a la entrada de dos^nd grado de la puerta OR, convirtiéndola en una puerta INVERT-OR.

En determinar (c)la puerta INVERT-OR se cambia con la puerta NAND porque son iguales. Así, el diseño se convierte en una mezcla AND-NAND

Además, aprende:

NOR-AND

Esta mezcla es idéntica a la mezcla OR-NOR, ya que esta mezcla también termina en una operación NOR.

Su expresión y esquema se dan a continuación.

( A + B )' ( C + D )' = ( A + B + C + D )'

Su conversión gráfica se da a continuación.

Determina (a) incorpora el esquema de la mezcla NOR-AND.

En determinar (b)las burbujas de salida de 1^st la puerta de grado NOR se desplaza a la entrada de dos^nd la puerta de grado E la convierte en una puerta INVERT-AND.

En determinar (c)la puerta INVERT-AND se cambia por la puerta NOR, ya que son iguales. Así, el diseño se convierte en una mezcla OR-NOR

Tipo no degenerado

Estos combos lógicos de dos niveles, que implementan la suma del tipo Producto o el producto de la suma, son tipos no degenerados.

Los 8 restantes de los 16 completos son todos tipos no degenerados que se mencionan a continuación uno tras otro.

Artículos asociados:

E-OU

En la mezcla AND-OR la puerta de primer grado es AND y la de segundo grado es OR. Esta mezcla implementa la Suma del Producto (SOP) del tipo probado dentro de la determinación siguiente;

A . B + C . D

NAND-NAND

La NAND es una puerta común y su mezcla NAND-NAND se utiliza para implementar el producto tipo Suma idéntico a la mezcla AND-OR. La conversión NAND-NAND de AND-OR se mencionó brevemente en la implementación de NAND.

(( A . B )' ( C . D )')' = ( A . B ) + ( C . D )

OR-AND

En la mezcla OR-AND la puerta de primer grado es la puerta OR y la puerta de segundo grado es la puerta AND. La mezcla OR-AND se utiliza para la implementación del tipo de Producto Suma

Su esquema se da dentro de la determinación siguiente.

( A + B ) ( C + D )

NOR-NOR

NOR también puede ser una puerta común y su mezcla NOR-NOR puede utilizarse como alternativa a la mezcla OR-AND, ya que implementa adicionalmente el tipo de producto suma

Su esquema se indica a continuación.

((( A + B )') + ( C + D )')' = ( A + B ) ( C + D )

AND-NOR

La mezcla AND-NOR se utiliza para implementar una lógica compuesta que suele llamarse AND-OR-INVERT (AOI). La mezcla AND-NOR se parece a la mezcla AND-OR-INVERT, sin embargo puede haber inversión en la salida de la puerta NOT que implementa la INVERSIÓN de una parte de la AND-OR-INVERT

La expresión del funcionamiento de la AOI es la siguiente.

F = ( AB + C D + E )

Su esquema es el siguiente.

Poner a un asociado:

NAND-AND

También se puede utilizar NAND-AND para implementar el tipo AND-OR-INVERT (AOI). Tu expresión puede transformarse en AOI como se indica a continuación

( AB )' ( CD )' = ( AB + CD )' = ( AB + CD )'

El esquema AND-NOR puede transformarse en NAND-AND, como se demuestra en el ejemplo siguiente.

Determina (a) es el tipo AND-OR de AND-OR-INVERT.

En determinar (b) cambiamos la puerta NOR por su puerta INVERT-AND igual. NOR e INVERT-AND son puertas idénticas con símbolos gráficos completamente diferentes.

En determinar (c) la burbuja de entrada de dos^nd la puerta de grado E se transferirá a la salida de la puerta de primer grado E, convirtiéndola así en una puerta NAND. El entrante se rellenará o se introducirá un inversor para compensar la burbuja

OR-NAND

El tipo OR-NAND se utiliza para implementar la lógica compuesta OR-AND-INVERT (OAI). La OR-NAND se parece a la OR-AND, pero puede haber inversión en la salida de la puerta NAND y por eso puede implementar la lógica OAI.

La lógica de la OAI funciona como se indica a continuación.

[( A+B )  ( C + D ) E]'

Su esquema es el siguiente.

NOR-OR

Esta mezcla se utiliza para implementar una OAI idéntica a la mezcla OR-NAND.

Su expresión se da a continuación.

( A + B )'' + ( C + D )' = [( A + B ) ( C+D )]'

El tipo OR-NAND puede transformarse gráficamente en NOR-OR, como se demuestra en la determinación dada a continuación.

En determinar (a)el esquema dado es de tipo OR-NAND.

En determinar (b)el puerto NAND se ha cambiado por su puerto igual INVERT-OR.

En determinar (c)las burbujas en la entrada de dos^nd grado O la puerta se desplaza a la salida de 1^st puerta OR de grado. Esta burbuja hace que sea la puerta NOR. El que venga se complementará o se insertará un inversor para compensar la burbuja final. En este caso, he añadido un inversor dentro del recorrido de la burbuja final.