Diseño de circuitos digitales y tecnología de computadores/Símbolos lógicos normalizados (IEC)
Bloque funcional[editar]
El denominado bloque funcional es el símbolo lógico definido por el Comité Electrotécnico Internacional (International Electrotechnical Commission, IEC) que forma parte de la ISO (International Standard Organization). Consiste en un rectángulo orientado verticalmente al que se añaden otros símbolos que definen la función que realiza.
A la izquierda del rectángulo se suelen colocar las líneas de entrada y a la derecha las de salida, de manera que el flujo de información se produce de izquierda a derecha.
La etiqueta de identificación o símbolo de calificación general indica la función lógica que realiza el bloque funcional.
Los símbolos y etiquetas asociados a los terminales deben colocarse siempre al lado del bloque funcional (dentro o fuera), no alejados de él.
Los símbolos asociados a los terminales pueden hacer referencia a la función lógica que realizan o a sus características eléctricas.
Símbolo de inversión lógica asociado a terminales[editar]
El símbolo de inversión asociado a las entradas y a las salidas consiste en un círculo:
En el caso de una entrada, el círculo indica que un '1' externo se convierte en un '0' aplicado al bloque y viceversa. Un círculo a la salida de un bloque funcional indica que la función realizada por el bloque se invierte antes de ser conectada a la salida.
El círculo no indica si la lógica utilizada es positiva o negativa, por lo que se ha normalizado un triángulo para representar la inversión en lógica positiva (indicador de polaridad). Este símbolo representa una característica eléctrica del terminal: cuando se utiliza lógica positiva, el nivel lógico uno se corresponde con el valor más alto de la variable física asociada (voltaje, por ejemplo) y el nivel cero, con el valor más bajo. La siguiente figura representa una puerta NAND cuya salida utiliza lógica positiva:
Bloque funcional compuesto[editar]
Cuando un bloque funcional complejo está compuesto a su vez por varios bloques funcionales idénticos, se representa apilando estos bloques y colocando la etiqueta de identificación solamente en el superior. Esta notación es usual para representar varias funciones digitales idénticas contenidas en un único circuito integrado.
Cuando un bloque funcional compuesto por varios circuitos idénticos posee entradas comunes a todos ellos, se le añade un bloque común en la parte superior donde se conectan todas las entradas comunes al resto.
Relaciones de dependencia AND (G) y de desinhibición (EN)[editar]
En los bloques funcionales combinacionales existen en general determinadas entradas (variables de control) que modifican la forma en que el circuito actúa sobre las demás (variables de información u operativas) para obtener las variables de salida. Se dice que existe entre ambos tipos de entrada una relación de dependencia. Esta relación también se puede dar entre las variables de control y las variables de salida.
La entrada de control se identifica con una o dos letras correspondientes al tipo de dependencia seguidas de un número. Cada una de las entradas o salidas de información afectadas tiene asignado el mismo número.
Relación de dependencia AND (G)[editar]
La relación de dependencia AND se representa mediante la letra G seguida de un símbolo numérico α. Las entradas o salidas de información afectadas se indican con el símbolo α.
La relación de dependencia AND representa el producto lógico entre la entrada de control Gα y cada una de las entradas o salidas etiquetadas con el símbolo α. Cuando Gα se encuentra en nivel cero, todas las entradas y salidas indicadas por el símbolo α se ponen a cero. Cuando Gα se encuentra en nivel uno, todas las entradas internas afectadas se encuentran en el nivel lógico fijado por los terminales de entrada, y todas las salidas afectadas se ponen al nivel fijado por las entradas y la función lógica del bloque.
La siguiente figura (izquierda) representa la función de la relación AND entre una entrada de control x y una salida y de un bloque funcional. La figura de la derecha representa el símbolo normalizado, asignando a la entrada x el indicativo G1 y a la salida y, el indicativo 1.
La siguiente figura (izquierda) representa la función de la relación AND entre una entrada de control x y una entrada de información y de un bloque funcional. La figura de la derecha representa el símbolo normalizado, asignando a la entrada x el indicativo G1 y a la entrada de información, el indicativo 1.
Relación de desinhibición (EN)[editar]
Una entrada de desinhibición ENα actúa sobre las entradas que poseen el símbolo α, inhibiendo su acción si se encuentra en nivel cero o desinhibiéndola si se encuentra en nivel uno, de forma similar a las entradas Gα (relación AND).
Una entrada ENα actúa sobre las salidas que poseen el símbolo α dependiendo de sus características eléctricas. Según sus características eléctricas, los terminales de salida pueden ser normales, triestado o de circuito abierto. En este libro (dado su nivel) sólamente se utilizan salidas normales. Cuando las salidas son normales, la relación de desinhibición es equivalente a la relación AND.
En general, las entradas de desinhibición solamente afectan a las salidas. Cuando una entrada EN no lleva ningún número α actúa sobre todas las salidas del bloque.