Procedimiento en la lógica combinacional
El diseño de los circuitos combinacionales surge del planteamiento verbal del problema y termina en un diagrama de circuito lógico, o un conjunto de funciones booleanas del cual puede obtenerse con facilidad el diagrama lógico.
El procedimiento sigue estos pasos:
1. Se enuncia el problema.
2. Se determina el número de las variables de entrada disponibles y de las variables de salida requeridas.
3. Se asignan símbolos de letra a las variables de entrada y salida.
4. Se deriva la tabla de verdad que define las relaciones requeridas entre las entradas y las salidas.
5. Se obtiene la función booleana simplificada para cada salida.
6. Se dibuja el diagrama lógico.
Una tabla de verdad para un circuito combinacional consta de columnas de entrada y columnas de salida. Los 1 y O en las columnas de entrada se obtienen de las 2n combinaciones binarias disponibles para las n variables de entrada.
Los valores binarios para las salidas se determinan del examen del problema enunciado. Una salida puede ser igual ya sea a O ó 1 para cada combinación válida de entrada. Sin embargo, las especificaciones pueden indicar que algunas combinaciones de entrada no ocurrirán. Estas combinaciones se vuelven condiciones no importa.
Las funciones de salida que se especifican en la tabla de verdad dan la definición exacta del circuito combinacional. Es importante que las especificaciones verbales se interpreten correctamente en una tabla de verdad. Algunas veces el diseñador debe usar su intuición y experiencia para llegar a la interpretación correcta.
Las especificaciones verbales rara vez son muy completas y exactas. Cualquier interpretación equivocada que resulte en una tabla de verdad incorrecta producirá un circuito combinacional que no cubriría los requisitos enunciados.
Las funciones booleanas de salida de la tabla de verdad se simplifican por cualquier método disponible, como manipulación algebraica, el método de mapa, o el procedimiento de tabulación. Por lo común, habrá una variedad de expresiones simplificadas a elegir.
No obstante, en cualquier aplicación particular ciertas restricciones, limitaciones y criterios servirán como guía en el proceso de escoger una expresión algebraica particular.
Un método práctico de diseño sería tener que considerar tales restricciones como:
(1) número mínimo de compuertas
(2) número mínimo de entradas a una compuerta
(3) tiempo mínimo de propagación de la señal a través del circuito
(4) número mínimo de interconexiones y
(5) limitaciones de las capacidades de impulsión de cada compuerta.
Ya que todos estos criterios no pueden satisfacerse en forma simultánea, y ya que la importancia de cada restricción se dicta por la aplicación particular, es difícil hacer un enunciado general de lo que constituye una simplificación aceptable.
En la mayoría de los casos, la simplificación principia por satisfacer un objetivo elemental, como producir una función booleana, simplificada en una forma estándar y proceder de ese punto a cumplir cualesquiera otros criterios de comportamiento.
En la práctica, los diseñadores tienden, a ir de la función booleana a una lista de alambrado que muestra las interconexiones entre varias compuertas lógicas estándar.
En este caso, el diseño no va más allá de la función booleana simplificada de salida requerida. Sin embargo, un diagrama lógico es de ayuda para visualizar la implementación de compuertas de las expresiones.
