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Electrónica DigitalFacultad de Ingeniería de Sistemas
HUANCAYO 2007
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CAPITULO I: INTRODUCCIÓN A LOSCONCEPTOS DIGITALES
MAGNITUDES ANALOGICAS Y
DIGITALES
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Introducción
• El campo de los Sistemas Digitales esbastante extenso, pues cubre todos aquellos
sistemas que en su funcionamiento hacenuso de señales digitales. Estos circuitosemplean códigos digitales, por lo que su
conocimiento y empleo resulta básico paratrabajar con estos sistemas.
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REPRESENTACIONES NUMÉRICAS
• Existen Básicamente dos maneras derepresentar el valor numérico de las
cantidades:1. Magnitudes Analógicas.
2. Magnitudes Digitales.
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1. Magnitudes Analógicas.
• Mediante esta representación se comprendeque: una cantidad – analógica – se denota
por medio de otra, con una debidaproporción entre ambas.
Ejm: Cuando un automóvil se desplaza, en
el velocímetro, la deflexión de la aguja esproporcional a la velocidad con la que sedesplaza el automóvil.
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SEÑALES
0 1 1 1 0 1
Señal Digital Analógica
00
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1. Magnitudes Digitales.
• En la representación digital, las cantidadesno se denotan por valores proporcionales,
sino por símbolos denominados dígitos. información complementaria y ejemplos
Ejm: El reloj digital
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SEÑAL DIGITAL
• El modelo matemático que la describe, esuna función que sólo puede tomar un
conjunto finito de valoresv
t
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EJEMPLO MUESTREO
muestreo con 13 puntos muestreo con 26 puntos
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CUANTIZACION Y CODIFICACION
1 0 1 0 0 0 1 0> Ley A o Ley u
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DIGITALIZACION• Es el proceso que convierte una señal analógica
en digital.• En la siguiente figura, se muestra la digitalización
de una señal analógica sinusoidal con una
resolución de 3 bits
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SEÑAL DIGITAL BINARIA• Es una señal exacta.• Por lo tanto, puede tomar sólo valores exactos
frente al tiempo.
• La señal binaria toma los valores: 0 y 1.
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La mayoría de los sistemas electrónicos procesan señalesdigitales, pero el mundo físico es fundamentalmenteanalógico, por lo que es necesario digitalizar una señalanalógica o a la inversa.
Conversión Analógica/Digital
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PROCESO DE CONVERSION CON EL MODEM
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Modulación por frecuencia
• Modificación de la frecuencia de la señalportadora en función a la señal moduladora
• La frecuencia de la portadora es muchomayor que la de la señal moduladora paradistinguir cambios en el ciclo de dicha
portadora
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Ejemplo modulación frecuencia
0 1 1 1 0 1
Señal Digital
Portadora
Señal Moduladaen Frecuencia
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Modulación por fase
• Modificación de la fase de la señalportadora en función a la señal moduladora
• Mayor número de cruces por cero• Tanto la modulación en frecuencia como la
modulación en fase pertenecen al grupo de
modulación de ángulo
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Ejemplo modulación por fase
0 1 1 1 0 1
Señal DigitalPortadora
Señal Moduladaen Fase
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VENTAJAS Y LIMITACIONES
DE LOS SISTEMAS DIGITALESVENTAJAS• Son fáciles de diseñar.• Facilidad para guardad
información.• Mayor exactitud y
precisión.• Programación de la
operación.• Menos afectos al ruido.• Económica fabricación de
circuitos integrados.
DESVENTAJAS
• El mundo real esfundamentalmente analógico.
• La necesidad de convertirseñales analógicas a digitalesincrementa: – La complejidad de los sistemas.
– Los costos de diseño y fabricación. – El tiempo de procesamiento.
– Pérdida de precisión de la señaloriginal.
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UN SISTEMA ELECTRONICO
ANALOGICO • Un sistema de altavoz
que se emplea para
amplificar el sonido deforma que este sea oídopor una gran audiencia,es un ejemplo de
electrónica analógica.
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SISTEMA ANALOGICO-DIGITAL• Un reproductor de compact-disc (CD) es un
ejemplo de sistema en que se utilizancircuitos analógicos-digitales.
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CAPITULO II
SISTEMAS DE NUMERACION
OPERACIONES Y CODIGOS
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Sistemas de Numeración• Sistemas de numeración
• Código decimal, binario, octal y hexadecimal
• Código BCD, GRAY
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SISTEMAS DE NUMERACION
Las mas usadas son 4 sistemas:1. Decimal (o base 10 ):
Formados en base a los dígitos:(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9) Ej:
1234(10) =1*103+2*102+3*101+4*100
2. Binaria (o base 2):
Formados en base a los dígitos:(0,1) Ej:
1001(2) =1*23+0*22+0*21+1*20
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SISTEMAS DE NUMERACIÓN
3.- Números en base 8:Se forman con 8 símbolos:
{0, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7}Ej: 1, 67, 164
4.- Números en base 16:{0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F}Ej: A8, 21, 156F
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Conversión de Sistemas de
Numeración• Conversión Binaria – Decimal:
– (1001)2 = 1*23 + 0*22 + 0*21 + 1*20
= 8+0+0+1=(9)10
• Conversión Decimal – Binaria – Método más complejo, basado en divisiones
sucesivas por 2. – (15)10 = (1111)2
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Sistemas de Numeración
• Conversión Octal – Binaria: – (42)8 = ( 100)2(010)2 = (100010)2
• Conversión Binaria – Octal – (1010)2 = (001 010)2 = (12)8
• Conversión Hexadecimal – Binaria: – (A5)H = (1010 0101)2
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CODIGOS BINARIOS:
Es cualquier sistema de representación de información mediantevariables binarias. Se basa en representar binariamente la informaciónnumérica decimal.
Entre los más resaltantes tenemos:
- Código BCD Natural.- Código BCD Aiken.- Código Exceso 3.
- Código Gray.- Códigos Alfanuméricos.
CODIGOS
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Código BCD Natural:
Los números decimales se convierten a
binario BCD mediante circuitoscodificadores y mediantedecodificadores y unidades devisualización (displays) se hace larepresentación decimal de códigosBCD.
Se basa en representar cada dígitodecimal a su correspondiente binarionatural. Cada dígito corresponde a ungrupo de 4 bits.El código BCD natural es elnormalmente utilizado cuando tiene quehaber representación numérica; es elejemplo de calculadoras, instrumental,sistemas de control industrial etc.
Tabla de códigos BCD
Decimal Código BCD
0 0000
1 0001
2 0010
3 0011
4 0100
5 0101
6 0110
7 0111
8 1000
9 1001
10 0001 0000
11 0001 0001
12 0001 001013 0001 0011
14 0001 0100
15 0001 0101
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Código BCD Aiken:
Los códigos pueden ser detipo ponderado o no. En loscódigos ponderados elnúmero decimal equivalentese obtiene mediante la sumade los pesos de los dígitos
binarios que forman elcódigo.
Sus pesos son 2-4-2-1.
Decimal BCD natural BCD Aiken
8421 2421
0 0000 0000
1 0001 0001
2 0010 0010
3 0011 0011
4 0100 0100
5 0101 1011
6 0110 1100
7 0111 1101
8 1000 1110
9 1001 1111
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Código Exceso 3:
Es un código BCD noponderado, cadacombinación seobtiene sumando elvalor 3 a cadacombinación binariaBCD natural.
Decimal BCD natural BCD exceso 3
0 0000 0011
1 0001 0100
2 0010 0101
3 0011 0110
4 0100 0111
5 0101 1000
6 0110 1001
7 0111 1010
8 1000 1011
9 1001 1100
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Código Gray:
Se emplea codificadores de
posición de un eje, obteniendo unacombinación binariacorrespondiente a una posiciónangular, algo muy utilizado enrobótica y en conversiones demagnitudes analógicas a digitales.
Se denomina como códigoprogresivo, en los que cadacombinación difiere de la anterior ysiguiente en uno de sus dígitos.También conocido como códigos
continuos, cuando en la primera yúltima combinación difieren en unsolo bit y se les denomina cíclicos.
DECIMAL GRAY
0 0000
1 0001
2 0011
3 0010
4 0110
5 0111
6 0101
7 0100
8 1100
9 1101
10 1111
11 1110
12 1010
13 1011
14 1001
15 1000
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Código Alfanumérico:
Son aquellos que permiten lacodificación de letra y signosespeciales, como las que aparecenen la pantalla de un ordenadortambién operan en binario y existeuna codificación binaria de la
información alfanumérica.El código alfanumérico más populares el ASCII ( American StandardCode for Information Interchange).
CARÁCTER ASCII
0 110000
1 110001
2 110010
3 110011
4 110100
5 1101016 110110
7 110111
8 111000
9 111001
A 1000001
B 1000010
C 1000011
D 1000100
E 1000101
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Código ASCII
- Hay dos versiones del código ASCII: ASCII-7 y ASCII-8.
- El código estándar ASCII-7 puede representar 128 caracteresdiferentes, es decir 27 combinaciones de siete 0´s y 1´s.
- El código ASCII-8, también conocido como código ASCIIExtendido, fue introducido en 1981 por IBM. Este código estaordenado en 4 grupos de 8 combinaciones de bits. El primergrupo es usado para comandos de control, el segundo paranúmeros y marcas de puntuación, el tercero para letrasmayúsculas y otros símbolos especiales y el último grupo esusado para letras minúsculas.
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EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code)
Código de intercambio decimal codificado en código binarioextendidoEs el método de codificación de IBM para convertir los caracteresalfanuméricos (letras y números en lenguaje digital (ceros y unos).El código EBCDIC define un total de 256 caracteres. Cada carácterestá compuesto por 8 bits.
Una tabla de conversión ASCII-EBCDIC sería126 ASCII = 161 EBCDIC
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UNICODE:
- Presenta las siguientes ventajas:
Ha sido adoptado como estándar por los principales fabricantes dehardware y software (IBM, Microsoft, Apple, Sun, Oracle,etc.)
Es el código estándar de los lenguajes de programación másmodernos como XML y JAVA
Usa 32 bits por lo que puede representar de forma unívoca unos65000 caracteres (todos los que existen en la actualidad, incluido elchino y queda muchos libres).Se han definido tres juegos decaracteres para aumentar las posibilidades cercanas al millón (unos870.000).
Hay tres codificaciones con 8 (UTF-8), 16 (UTF-16) o 32 bits(UTF-32)
Se pueden proponer nuevos caracteres. En la actualidad hay95.221 caracteres estandarizados.
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CÓDIGOS DETECTORES Y
CORRECTORES DE ERRORRedundancia:
Cuando se utilizan más dígitos de los imprescindibles,normalmente usados para detectar y eventualmente corregir errores en latransmisión de la información
Códigos de Paridad:Aquellos que agregan un bit, que vale 1 o 0 según el carácter a
transmitir tenga numero par o impar de 1s.
Códigos de Hamming:El método de Hamming genera códigos de distancia mínima 3
que permiten detectar 2 errores o detectar y corregir 1.
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Complemento uno
• El complemento a1 de un numero seobtiene complementando cada bit
Ejemplo: representar -3
11000
00111
Primero se considera +3
Luego se complementa cada bit
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Complemento a2• Una forma mas fácil de obtener el Ca2 es
calcular el Ca1 y después sumarle uno
Ejemplo: Representar -3
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REPRESENTACIÓN DE NÚMEROS BINARIOS
Ejemplo:
Complemento (101.0011) = 23 – 2-4 – 101.011= 8 - 1/16 – 101.011 = 1000 – 0.0001 – 101.0011 = 1000 – 101.0100 = 010.0100
CIRCUITOS ARITMÉTICOS
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Präsentation
CIRCUITOS ARITMÉTICOS
ADICIÓN BINARIA:
Regla 1: 0 + 0 = 0
Regla 2: 0 + 1 = 1
Regla 3: 1 + 0 = 1
Regla 4: 1 + 1 = 2
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Operaciones Binarias
Carrysalida
Carryentrada
Carrysalida
No hay carry de
entrada y segenera carry de
salida
hay carry deentrada y se
genera carry desalida
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Ejemplos:
Sumar 8 + (-3) en registros de ancho de 5 bits
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Sumar 36 y 18
Resta los números 63 y 42 en binario
Multiplicar los números 53 y 13 en binario
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Dividir los números binarios 100010(34) y110(6)
Sumar los números Hexadecimales 1F4 (500)y 1F4(500)
11 F 4 500
1 F 4 500
3 E 8 1000+
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Restar los números hexadecimales 3E8 (1000)Y 1F4 (500)
2 163 E 8 10001 F 4 500
1 F 4 500
- -
Multiplicar los números hexadecimales28 (40) y 19 (25)
2 8 401 9 251 6 82 83 E 8 1000
*
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CIRCUITOS LOGICOS
CAPITULO lll
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Präsentation
Aproximadamente en el año 1850
George Boole, desarrolló un sistemaalgebraico para formularproposiciones con símbolos.
George Boole1815-1864
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Präsentation
Su álgebra consiste en un métodopara resolver problemas de lógicaque recurre solamente a los valoresbinarios 1 y 0 y a tres operadores:
• AND (y)• OR (o)• NOT (no)
George Boole1815-1864
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Präsentation
Las variables Booleanas sólo tomanlos valores binarios: 1 ó 0.
Una variable Booleana representaun bit que quiere decir:
Binary digIT
VARIABLE BOOLEANA
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CIRCUITOS LOGICOS
LOS CIRCUITOS LOGICOS SON DISPOSITIVOS QUE PUEDENREALIZAR OPERACIONES LOGICAS PROPIASDEL ALGEBRA DE BOOLEANA; LOS CIRCUITOS LOGICOS SEPUEDEN REALIZAR MEDIANTE UNA SERIEDE DISPOSITIVOS (ELECTRICOS, MECANICOS, ELECTRONICOS
ETC.).TIPOS DE CIRCUITOS LOGICOS:LOS CIRCUITOS LOGICOS PUEDEN DIVIDIRSE EN 2 TIPOS,ATENDIENDO A QUE INTERVENGA O NO ELTIEMPO O NO EL TIEMPO EN SU FUNCIONAMIENTO.
a)Circuitos Lógicos Combinacionales
a) circuitos lógicos secuenciales
CIRCUITOS LOGICOS
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AB
CD
YCircuito
lógico
combinacional
CIRCUITOS LOGICOS
A
B
CY
Circuitológico
secuencial
T
Circuito secuencialCIRCUITO CONBINACIONAL
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TIPOS DE PUERTAS LOGICAS
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La puerta NOT realiza la operación
denominada inversión ocomplementación. El propósito de lapuerta inversora o inversor es cambiarde un nivel lógico al nivel opuesto. Entérminos de bits, cambia un 1 por un 0,
y un 0 por un 1
A F
0 1
1 0
F SalidaA Entrada
INVERSOR
AND
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La puerta AND es una de las puertas
básicas con la que se construyen todas lasfunciones lógicas. Una puerta AND puedetener dos o más entradas y realiza laoperación que se conoce comomultiplicación lógica
AND
A B F
0 0 00 1 0
1 0 0
1 1 1
Entrada A
Entrada B Salida F
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Ejemplo de funcionamiento AND
NAND
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NAND
La puerta NAND es un elemento lógicopopular, debido a que se puede utilizaruniversalmente, es decir, las puertasNAND se pueden combinar paraimplementar las operaciones de las
puertas AND OR Y NOT
A B F
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Entrada A
Entrada BSalida F
OR
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A B F
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
OR
Entrada A
Entrada BSalida F
NOR
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A B F
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
NOR
Entrada AEntrada B
Salida F
XOR
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A B F
0 0 0
0 1 11 0 1
1 1 0
XOR
Entrada A
Entrada BSalida F
XNOR
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A B F
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 1
XNOR
Entrada A
Entrada BSalida F
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DIAGRAMAS DE BLOQUES
FUNCION Y (AND) LA FUNCION NO – Y (NAND)
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LA FUNCION O (OR)} LA FUNCION NO – O (NOR)
LA FUNCION NO – O - EXCLUSIVO (XOR
EQUIVALENCIA ENTRE PUERTAS
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EQUIVALENCIA ENTRE PUERTAS
A + B = A · B
AB = A + B
A + B = A · B
AB = A + B
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ALGEBRA BOOLEANA
En un lenguaje común: “Son las matemáticas de los
sistemas digitales”.
Operaciones con el álgebra de Boole:
SUMA LÓGICA:
0 + 0 = 00 + 1 = 11 + 0 = 11 + 1 = 1
PRODUCTO LÓGICO:
0 . 0 = 00 . 1 = 01 . 0 = 01 . 1 = 1
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Leyes del álgebra de Boole:
CONMUTATIVA:
A + B = B + AA . B = B . A
ASOCIATIVA:
A + ( B + C ) = ( A + B ) + CA . ( B . C ) = ( A . B ) .C
DISTRIBUTIVA:
A . ( B + C ) = AB + AC
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Reglas del álgebra de Boole:
1. A + 0 = A
2. A + 1 = 13. A . 0 = 04. A . 1 = A5. A + A = A
6. A + A = 17. A . A = A8. A . A = 09. A = A10. A + AB = A11. A + AB = A + B12. ( A + B ) ( A + C ) = A + BC
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Teoremas de Morgan:
1. X1 . X2 . X3 . X4. … . Xn = X1 + X2 + X3 + … + Xn
2. X1 + X2 + X3 + X4 + … + Xn = X1 . X2 . X3 . … . Xn
Ejemplo:Si F = ( A + B ) + C, aplicar los teoremas de Morgan para
simplificar la función.
SOLUCIÓN:
F = ( A + B ) + C
F = ( A + B ) . C
F = ( A + B ) . C
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Simplificación de funciones lógicas mediante elálgebra de Boole:
• En este caso, simplificar significa reducir una función lógicade n compuertas, hacia otra función lógica con mcompuertas, donde n>m.
• Ejemplo: Simplificar
Y = ( A + B ) ( A + B + D ) DSOLUCIÓN:
Y = ( A + B ) ( A + B + D ) DY = ( A + B ) ( AD + BD + DD )Y = AAD + ABD + BAD + BBDY = ABD + ABD + BDY = ABD + BD( A + 1 )
Y = BD
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Präsentation
Ejercicio:
Diseñe el circuito combinacional que realice la funciónw = x y + y z .
x y
z
w
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Präsentation
x y
z
w
Ejercicio:
Diseñe el circuito combinacional que realice la funciónw = x y + y z usando sólo compuertas NAND de dosentradas.
CIRCUITOS INTEGRADOS
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Präsentation
CIRCUITOS INTEGRADOS
CIRCUITOS INTEGRADOS
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Präsentation
x
y
z w
CIRCUITOS INTEGRADOS
DISEÑO DE CIRCUITOS
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DISEÑO DE CIRCUITOSLOGICOS COMBINATORIOS
Las expresiones booleanas pueden ser convertidas en tablas de
verdad y viceversa utilizando valores binarios de cada termino de laexpresión.
Ejemplo: Desarrollar una tabla de verdad para la expresión, suma de productos
Y es una función canónicaSOLUCION:
1111
0011
0101
1001
0110
0010
1100
0000
YCBA
MINTERS ( términos mínimos)
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Ejemplo: desarrollar una tabla de verdad para la expresión deproducto de sumas:
0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0
Y = (A +B +C) (A +B +C) (A +B +C) (A +B +C) (A +B +C)
PRODUCTO DE MAXTERS
1111
0011
0101
1001
0110
0010
1100
0000
YCB
MAXTERS ( términos máximos)
(A + B + C)
(A + B + C)
(A + B + C)
(A + B +C)
(A + B +C)
CONVERSION DE UN PRODUCTO DESUMAS A TABLA DE VERDAD
A
Ejemplo: diseñe un circuito lógico que tenga tres entradas: A B C y
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• Definimos la FUNCION LOGICA (minters)
• Simplificamos (por reglas de Boole
• ABC tiene 2 variables comunes a las otros términos.
Y = ABC + ABC + ABC + ABC
Y = ABC + ABC + ABC + ABC + ABC
Y = BC + AC + AB
Implementación (Construcción) del circuito
Ejemplo: diseñe un circuito lógico que tenga tres entradas: A, B, C, ycuya salida sea alta solo cuando la mayoría de las tres entradas seaALTA.
SOLUCION:
1111
1011
1101
0001
1110
0010
0100
0000
YCBA
BC
AY
DETERMINACION DE LAS
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1111
1011
0101
1001
11100010
0100
0000
YCBA SOLUCION:
1.Ubicamos todas las salidas 1s (MINTERS) oceros (MAXTERS)
ABC C ABC B A BC AY
A base de MINTERS
))()()(( C B AC B AC B AC B AY
A base de MAXTERS
DETERMINACION DE LASEXPRESIONES ESTANDAR A PARTIR
DE UNA TABLA DE VERDAD
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ABC C ABC B A BC AY
011 100 110 111
3 4 6 7
También la función se puede expresar:
Y= (3,4,6,7)
REPRESENTACION DE UNAEXPRESION O FUNCION LOGICA EN
FORMA DECIMALSi la función lógica:
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“Una función booleana tiene mas de una
función equivalente ”
OBJETIVOS DE LA MINIMIZACION:a)Disminuir el número de entradas:
ABCD
Y = ABC
YCircuitológico Circuito
lógico
MINIMIZACION DE FUNCIONES
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b) Disminuir el número de bloques lógicos:
x
x
C
BA
Y =
AB
CY
3 entradas 2 entradas
MINIMIZACION DE FUNCIONES
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BENEFICIOS QUE OFRECE LA
MINIMIZACION• Disminución del costo del circuito
• Disminución de la compuerta lógica
• La fiabilidad del circuito(fácil mantenimiento)
• Disminución del peso del circuito• Disminución del tamaño del circuito
METODOS DE MINIMIZACION
• Método algebraico(Teoremas, leyes y reglas booleanas)
• Método de diagramas (mapa) de KARNAUGH(limitado a 6variables)
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2n
= m donde: n = número de variablesm = número de celdas
DIAGRAMAS DE KARNAUGH
Método bastante sencillo ofrece las siguientescaracterísticas:Tienen 2 celdas consecutivas ya sean horizontales overticales, contienen 2 MINTERS adyacentes.Las celdas extremas ya sean verticales o horizontalescontienen MINTERS adyacentes.
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B
A
B B
A
A 0
1
000 0
0 111
1
1
0
32
1
DIAGRAMA DE KARNAUGH
Si: n = 2; entonces m = 4
Ejemplo: Minimizar la función f1= (1,2,3)
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Ejemplo: Minimizar la función f 1 (1,2,3)
B
A
0
1
0
11
1
1
0
32
1
Función minimizada f 1 = A + B
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Ejemplo: Minimizar la función f 2= (0,2,3)
B
A
0
1
0
11
1
0
32
1
1
Función minimizada f 2 = A + B
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CD
AB
0000 0001 0011 0010
0100 0101 0111 0110
1100 1101 1111 1110
1000 1001 10101011
0 23
7
10
4 5 6
12 13 15 14
8 10119
1000
00
11
01
01
11
10
Para 4 variables m = 16
DIAGRAMA DE KARNAUGH
Minimización de funciones lógicas
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Minimización de funciones lógicas
A B C D f
0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 0
0 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 0
1 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 1
10001
001001
10011
EjemploDiseñar un circuito con puertas NAND que determine si el mesd l ñ difi d bi i t l 4 bit ti 31 dí (
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e3 e2 e1 e0 f0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 1
0 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 1
1 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 1
x101
010110
101xxx
del año, codificado en binario natural con 4 bits, tiene 31 días (salida a valor 1) o menos de 31 días (salida a 0).
XEFM
AMJJAS
ONDXXX
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Mapa de Karnaugh de 5 variables
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Circuitos Lógicos
• Implementación en Hardware
TARJETA DIGITAL
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TARJETA DIGITAL
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CAPITULO IV
Circuitos lógicos combinacionales MSI
CIRCUITOS LOGICOS MSI
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Es el estudio de los distintos tipos de circuitoscombinacionales MSI (Medium Scale Integration) y los másimportantes son:
•EL SUMADOR
•EL COMPARADOR
•EL DECODIFICADOR
•EL CODIFICADOR
•EL MULTIPLEXOR•EL DEMULTIPLEXOR
CIRCUITOS LOGICOS MSI
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Sumadores• Semisumador binario
(Half adder)• Sumador binario
(Full adder)
A
B
Cout
A
B
Cin
Cout
S = A B + A B = A B
Cout = AB
+S = A B Cin
Cout = Cin (A B) + AB)+
+ +
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74LS283SIMBOLO
V c c
GND
A
B
CinCout
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Circuito Sumador completo a partir de Semi-sumadores
A
B
Cout
A
B
Cout
Cin
AcarreoDe entrada
Suma(A B) Cin+ +
SumaA B + (A B) Cin
Acarreode Salida
+
Comparadores
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p
Comparador básico
A0
A1
B0
B1
A>B
A=B
A<B
Si:A = A1A0 B = B1B0
Tabla de Verdad
A1 A0 B1 B0 A > B A = B A < B
0 0 0 0 0 1 00 0 0 1 0 0 1
0 0 1 0 0 0 1
0 0 1 1 0 0 1
0 1 0 0 1 0 0
0 1 0 1 0 1 0
0 1 1 0 0 0 10 1 1 1 0 0 1
1 0 0 0 1 0 0
1 0 0 1 1 0 0
1 0 1 0 0 1 0
1 0 1 1 0 0 1
1 1 0 0 1 0 01 1 0 1 1 0 0
1 1 1 0 1 0 0
1 1 1 1 0 1 0
Diseño de un comparador dedos números y de dos bitscada uno.
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Diagrama Circuital de un Comparador de 8 bits :
DECODIFICADOR
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DECODIFICADOR
Ao
A1
A2
AM
M entradas, varias entradas
ACTIVOS ( 2n )
Q o
Q 1Q 2
Q N
Q N salidasde N bits, solo una
salida es activa
ES UN CIRCUITO LOGIGO QUE CONVIERTR UN CODIGO BINARIO
DE ENTRADA DE M BITS EN N LINEAS DE SALIDA DE MANERA TALQUE CADA UNA DE ESTAS LINEAS SOLO SEA ACTIVA PARA UNAPOSIBLE COMBINACION DE ENTRADAS
Decodificadores
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DECODIFICADOR DE 3 A 8
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DECODIFICADOR:Circuito lógico queconvierte un códigobinario de entrada den bits en M* líneasde salida de maneratal que cada líneas
sólo sea activadopara una posiblecombinación deentradas.
DECODIFICADOR DE 4 BITS
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Para decodificar 4 bits se necesitan 16 bits de salida, conocido tambiéncomo decodificador de 4 a 16 líneas.Ejm. Decodificador 74154.
DECODIFICADOR DE 4 BITS
DECODIFICADOR DE 5 A 32
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Para una aplicación: serequiere decodificar unnumero en binario decinco bits. Usando el C.I.
74154 (Decodificador4:16) implementar elcircuito.El numero binario de
entrada esta
representado en elformato: A4A3A2AA1A0
DECODIFICADOR BCD-DECIMAL
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Convierte cada código BCD en uno de los diez posibles dígitos decimales.
DECODIFICADOR BCD-DECIMAL
DECODIFICADOR BCD/DECIMAL
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DECODIFICADORES BCD - 7S G OS
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SEGMENTOS
• A diferencia de losdecodificadores puedenactivar varias salidas almismo tiempo
• Son capaces deproporcionar corriente(salidas activas a nivelalto, para displays decátodo común) o
absorberla (salidasactivas a nivel bajo, paradisplays de ánodocomún)
CONVERTIDORES DE CÓDIGO
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DECODIFICADOR BCD A 7SEGMENTOS
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Convierte cada código BCD a una salida de 7 valores, los cualesson capaces de encender un display para representar un númerodecimal.
SEGMENTOS
A B C D a b c d e f g
0 0 0 0 0 0
0 0 1 1
0 0 0 0 1 1
1 1 0 0
0 0 1 1 0 0
1 1 0 0
0 1 0 1 0 1
0 1 0 1
1 0 1 1 0 1
1 1 1 1
1 1 1 1 1 0
0 1 1 1
1 1 0 1 1 1
1 1 1 1
1 0 1 1 0 1
1 0 1 1
1 0 1 0 0 0
1 0 1 0
1 0 0 0 1 1
1 0 1 1
0 0 1 1 1 1
1 0 1 1
DISPLAY DE 7 SEGMENTOS
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SIMBOLO Configuración y conexionesde los LED´s
CATODOCOMUN
ANODOCOMUN
ab
cdefg
ab
cdefg
MÉTODO PARA MANEJAR UN LCD
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DE 7 SEGMENTOS
Los LCD trabajan con una señal de bajo voltaje(3-5V rms)
y baja frecuencia(25-60 Hz y consumen poca corriente).
DISPOSITIVOS DE VISUALIZACIÓN
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DE CRISTRAL LIQUIDO(LCD)
Los LCD trabajan
con una señal de
bajo voltaje(3-5Vrms) y baja
frecuencia(25-60
Hz y consumen
poca corriente).
TIPOS DE DECODIFICADORES
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APLICACIÓN DE LOSDECODIFICADORES
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DECODIFICADORESLos decodificadores son claves para la realización de memoria de ordenador y
mapear los chips de memoria (MAPAS DE MEMORIA)
Memoria ROM con 8 datos(tamaño del dato 4 bits)
BUS DE
DIRECCIONES
E BUSDDATOS
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CODIFICADOR
Ao
A1
A2
AM-1
M entradas solo una ALTA a la vez
Q o
Q 1
Q 2
Q N-1
Código de salidade N bits
Codificadores
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Un codificador es un circuito combinatorio que cuenta con unnúmero determinado de entradas, de las cuales sólo una tiene elestado lógico 1, y se genera un código de varios bits que dependede cuál sea la entrada excitada
Diagrama de bloques de un codificador de 10 entradas y 4 salidas
Codificadores con prioridad y señal dehabilitación
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habilitación
Circuito integrado típico de un codificador con prioridad
APLICACIÓN DE LOS CODIFICADORES
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Los codificadores están presentes en muchos lugares. Por ejemplo, lostenemos en los teclados para codificar las entradas y así puedan ser
reconocidas por los circuitos lógicos internos. Cuando se pulsa una de lasteclas, el dígito decimal se codifica en su correspondiente código BCD.
DIAGRAMA DE BLOQUES
CODIFICADOR PRIORITARIO 8 A 3
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DIAGRAMA CIRCUITAL
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CONVERTIDORES DE CODIGO
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IO
I1
SalidaZ
ENTRADASDE SELECCION
IN-1ENTRADASDE DATOS
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La figura muestra la circuitería lógica de un multiplexor de dos entradas, I0e I1 y entrada de SELECCIÓN S.
Entradas deDATOS
1
2
I 1
I 0
SEntrada de
SELECCION
Z= I 0.S + I 1.S
S Salida
01
Z= I0
Z= I1
MULTIPLEXOR
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Un multiplexor (selector de datos) es un circuito lógico que acepta varias entradasde datos y permite que sólo una de ellas pase a un tiempo a la salida (Z)
DIAGRAMA LOGICO (DISEÑO)
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S1 S0 Salida
0011
0101
Z= I0
Z= I1
Z= I2
Z= I3
Se puede aplicar la misma idea básica
para formar el multiplexor de cuatro
entradas .
Aquí se tienen cuatro entradas, que se
transmiten en forma de selección S1
S0. Cada entrada de datos se accesa
con una diferente combinación de
niveles de entrada de se lección.
I0 se captura con S1 S0 de manera queI0 pase a través de su compuerta AND
hacia la salida Z solo cuando S1 =0 y
S0 = 0.
S1 S0
I 0
I 1
I 2
I 3
MUX CUADRUPLE DE DOS
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ENTRADAS(74ALS157/HC157)
El 74ALS157 es un CI multiplexor muy útil que contiene cuatro multiplexores
de dos entradas. El diagrama lógico del 74ALS157 se muestra en la figura
siguiente:
MULTIPLEXORES DOBLES
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MULTIPLEXORES A PARTIR DEORDEN INFERIOR
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ORDEN INFERIOR
DIAGRAMA CIRCUITAL DEL CIRCUITO DELABORATORIO
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Diagrama circuital del Multiplexor(74151A)
DEMULTIPLEXORES(DMUX)
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( )
• El demultiplexor es un circuitodestinado a transmitir unaseñal binaria a unadeterminada línea, elegida
mediante un seleccionador, deentre las diversas líneasexistentes.
• Realiza la función contraria a un
multiplexor, ya que recibe unaentrada y selecciona una línea desalida.
EL DEMULTIPLEXOR
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Símbolo lógico
DEMULTIPLEXORES DE GRANNÚMERO DE LÍNEAS
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• Si el número de salidas excede de 16 se empleandemultiplexores de 16, 8, 4 ó 2 líneas, dispuestos
formando una cascada para conseguir el número desalidas deseado.
Para construir un demultiplexor superior a 16 líneas, esnecesario combinar los distintos tipos de multiplexor de 2, 4,8 ó 16 líneas. Este es el caso del multiplexor de 32 líneas
APLICACIONESLa transferencia de información es una operación básica
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La transferencia de información es una operación básicaen cualquier sistema digital, concentradores en la telefonía,
sistemas informáticos, etc..
Según el valor de la señal de control, se selecciona qué entradapasa a la salida del multiplexor. Cuando se aplique el pulso detransferencia al registro, dicha señal de salida pasa al registro.
BUS USANDO TERCER ESTADOS
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Ing. Miguel Camarena Ingaruca
ESTRUCTURA DE UNA ALU
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ALU - SN74181
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ALUCI: SN74181(TTL)
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( )
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CIRCUITOS COMBINACIONALES Y
SECUENCIALES
FLIP- FLOP
FUNDAMENTO TEÓRICO
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GENERALIDADES
Siendo los Flip-Flop las unidades básicas de todos lossistemas secuenciales, existen cuatro tipos: el RS, el JK, elT y el D.
FLIP FLOPS Y OTROS DISPOSITIVOSRELACIONADOS
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El circuito lógico opera con las entradas externasproduciendo cierta cantidad de salidas, algunas de lascuales se almacenan en elementos de memoria
RELACIONADOS
REGISTRO BÁSICO
CON COMPUERTASNAND
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El registro es un arreglo de compuertas NAND realimentadas
Inicio Borrado Salida
1 1 No hay
cambio 0 1 Q =1
1 0 Q=0
0 0 Invalido
TABLA DE VERDAD
REPRESENTACIÓN ALTERNA
NAND
REGISTRO BÁSICO CON COMPUERTASNOR
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TABLA DE VERDAD
SEÑALES DE RELOJ Y FLIP FLOPSSINCRONIZADOS POR RELOJ
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Señal de reloj: Una onda periódica, que produce una transición en el
flip-flop
Los Flip - Flop tienen una entrada adicional que permite sincronizar sus acciones con la
señal de reloj o CLK
FLIP FLOPS S-C SINCRONIZADOS POREL RELOJ
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Ejemplo
FUN I NAMIENT DEL FLIP-FL P –SC(R)
Ejercicio: Encontrar Q para las señales R S dadas usando CK S R QN+1
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Präsentation
S
Q
R
Ejercicio: Encontrar Q para las señales R, S dadas usandoFF RS síncrono
t
CK S R Q N+1
0 0 Q
0 1 0
1 0 1
1 1 EP
CK
SQ
Q R
FF
CK
EL FLIP- FLOP JK
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Präsentation
TABLA DE VERDAD DEL FLIP-FLOP JK
CK
J Q
QK
data
clock
CK J K Q N+1
0 0 Q N
0 1 0
1 0 1
1 1 Q N
0 X X Q N
FLIP FLOPS J-K SINCRONIZADOSPOR EL RELOJ
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EL FLIP-FLOP TIPO D
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Präsentat
ion
TABLA DEVERDAD
CK
DQ
Q
data
clock
PR
CLR
PR CLR CK D Q N+1
0 1 X X 1
1 0 X X 0
1 1 1 1
1 1 0 0
1 1 0 X Q N
FLIP FLOP -D SINCRONIZADOSPOR RELOJ
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D CLK Q
0 ↑ 0
1 ↑ 1
APLICACIÓN:Transferencia de datos en paralelo
Tabla de verdad
ENTRADAS ASÍNCRONAS
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INICIO BORRAR SALIDA
1 1 Operación sincronizadapor reloj
0 1 Q ═ 1
1 0 Q ═ 0
0 0 EP
*Q responderá a J, K y CLK
La mayoría de los Flip- flops tienen una o más entradas asíncronas
DIAGRAMA DE TIEMPO DEL FF JK
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REGISTRO BASICO D (LATCH)
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ECUACIÓN
TABLA
Q = D EN ES “1”
EL CIRCUITO CONTIENE UNA ENTRADA COMUN
DENOMINADA ENTRADA DE HABILITACION (ENABLE, SEABREVIA COMO EN ) EN LUGAR DE ENTRADA DERELOJ,PORQUE SU EFECTO SOBRE LAS SALIDAS Q Y Q’ NOESTA RESTRINGIDO SOLO A SUS PROPIAS TRANSICIONES
ALAMCENAMIENTO YTRANSFERENCIA DE DATOS
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S S
C C
TRANSFERENCIA
A
A B
BPRE
CLR
HABILITACION DELA TRANSFERENCIA
Operación de transferencia asincrónica de datos
E
ALMACENAMIENTO YTRANSFERENCIA DE DATOS
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Registro de Corrimiento de 4
bits
N T R A D A
D E
D A T O S
FF0
FF1
FF2
FF3
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El número MOD es igual al número de estados
por los cuales pasa el contador luego de unciclo completo de conteo:
MOD= 2N
DIVISORES DE FRECUENCIA
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Pueden realizarse con contadores asincrónicos o sincrónicos.
ASÍNCRONO
Seguidamente vemos un divisor de frecuencia asincrónicorealizado con FF-T (recuérdese que un FF puede ser fabricado apartir de cualquier otro FF) que poseen la propiedad de sacar unpulso por cada dos de entrada.
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Los pulsos de reloj se aplican solamente a la entrada
CLK de Flip-Flop A, de este modo, el FF A secomplementara cada vez que los pulsos del relojrealicen una transición en sentido negativo(de ALTO aBAJO)note que J=K=1 para todos los FF.
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Contador MOD = 8 transformado en un contador
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MOD = 6
EJEMPLO: Construya un MOD = 60 para dividir una frecuencia de60 Hz a 1 Hz
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60 Hz a 1 Hz
SOLUCIÓN: 25 =32 y 26 =64 así que se necesitaran 6 FF , como semuestra en la figura, el contador se borrara cuando llegue al conteo60 (111100) así las salidas de los FF C,D,E y F deben conectare a lacompuerta NAND, la salida del Flip-Flop F tendrá una frecuenciade 1 Hz.
DISPOSITIVO DE DISPARO TIPOSCHMITT
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EL MULTIVIBRADOR MONOESTABLE
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EL MULTIVIBRADOR MONOESTABLENO DISPARABLE I REDISPARABLE
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TEMPORIZADOR 555-556
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CONTADOR ASINCRONO CONCI.
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El CI 74LS293 conectado como un contador MOD = 16 y MOD = 10
CONTADOR ASINCRONO
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MOD = 16
MOD = 10
CONTADOR ASINCRONODESCENDENTE
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Contador descendente MOD 8
SUMADOR Son circuitos muy importantes en los circuitos de las computadoras
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SUMADOR
A0
D
Cin
B0 B1
Bn C0
∑
An
A1 A
B
DIAGRAMA LOGICO (HA Y FA)
Son circuitos muy importantes en los circuitos de las computadorastambién se les encuentra en circuitos de control y otros circuitosafines con datos numéricos que se procesan.
A
B
Cin C0
∑
AB Co
∑
Half adder (HA)
Full adder (FA)
Suma de dos bits:
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Präsentat
ion
A
Bsuma
acarreo
Suma de dos bits:
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Präsentat
ion
A
Bsuma ()
acarreo (As)
half adder
Suma de dos bits:
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Präsentat
ion
A
B
As
HalfAdder
Có ú d d bit ?
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Präsentat
ion
¿Cómo se suman números de dos bits?
Ej:
1 1+ 1 1
___________________
Có ú d d bit ?
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Präsentat
ion
¿Cómo se suman números de dos bits?
Ej:11 1
+ 1 1 ___________________
0
Có ú d d bit ?
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Präsentat
ion
¿Cómo se suman números de dos bits?
Ej:1 1
1 1+ 1 1
___________________
1 0
Cómo se s man números de dos bits?
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Präsentation
¿Cómo se suman números de dos bits?
Ej:1 1
1 1+ 1 1
___________________
1 1 0
¿Cómo se suman números de dos bits?
5/17/2018 Electronic A Digital - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electronic-a-digital 175/284
Präsentation
¿Cómo se suman números de dos bits?
Ej:1 1
1 1+ 1 1
___________________
1 1 0
Se necesita un Full Adder que considere el acarreo.
Full Adder A
B
Ae
AC
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Präsentation
HalfAdder
A
B
Ae
As
Full Adder
HalfAdder
As
As
A
B
Suma de dos bits con acarreo:
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Präsentation
Ae
B
As
FullAdder A
Ejercicio: diseñar un sumador de cuatro bitsf f
A4 A3 A2 A1
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Präsentation
usando half y/o full adders.
Ae
B
As
FullAdder A
A
B
As
HalfAdder
4 3 2 1
B4 B3 B2 B1+C 5 C 4 C 3 C 2 C 1
A1
HA
C 1sumador de cuatro bits
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Präsentation
A4 A3 A2 A1
B4 B3 B2 B1+
C 5 C 4 C 3 C 2 C 1
B1 AsHA
AsFA
AsFA
Ae
AsFA
Ae
Ae
A2
B2
A3
B3
A4
B4
C 2
C 3
C 4
C 5
sumador de cuatro bits
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Präsentation
A4 A3 A2 A1
B4 B3 B2 B1+
C 5 C 4 C 3 C 2 C 1
Especificaciones técnicas
SUSTRACCIÓN BINARIA:
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Präsentation
Para restar dos números binarios se utilizael complemento a 2.
El complemento a 2 de un número binario es
su complemento + 1.Ej: 0010 1011
1101 0100
+ 1
1101 0101
Complemento a 2
Ejercicio: diseñar un circuito combinacional que calculel l t 2 d ú d 8 bit
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Präsentation
el complemento a 2 de un número de 8 bits.
SUSTRACCIÓN BINARIA:
P l l l t bi i C A B
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Präsentation
Para calcular la resta binaria C = A-B
• se calcula: B’ = complemento a 2 de B.
• se calcula: C = A+B’.
SUSTRACCIÓN BINARIA:
P l l l t bi i C A B
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Präsentation
Para calcular la resta binaria C = A-B
• se calcula: B’ = complemento a 2 de B.
• se calcula: C = A+B’.
Ejemplo: 57 – 34:
57: 0011 1001 (A)
34: 0010 0010 (B)
not 1101 1101 not(B)
+1 1101 1110 B’
10001 0111 A+B’ => 0001 0111 = 23dec
SUMADOR Sumadores binarios en paralelo
A = An-1 + An-2 + …. + A0 B = Bn-1 + Bn-1 + …. + B0
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B4
A4
B3
A3
B2
A2
B1
A1
C0
C4
S4
S3
S2
S1
U1 SN7483
FAn-1
An-1 Bn-1 Cin
∑ n-1C0
FAn-2
An-2 Bn-2 Cin
∑ n-2C0
… FA0
A0 B0 Cin
∑ 0C0
FA1
A1 B1 Cin
∑ 1C0
Símbolo lógico
1
1083
13 14
15
2
6
9
4
3
2
1
7
16
11
4
4
123
4
123
A
B
∑
Vcc
5
12
GND
Símbolo TINA
Ejemplo: demostrar como 2 sumadores 74LS83A se pueden conectar paraformar un sumador de 8 bits. Hallar los bits de salida utilizando comoentrada los siguientes números de 8 bits:
10011110BBBBBBBB
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1011100101234567 A A A A A A A A 10011110
01234567 B B B B B B B B
1
1
0
0
0
1
1
1
4
3
2
1
1
1
0
1
4
1
2
3
4
1
2
3
A
B
∑
c1
1
1
1
0
0
1
0
1
4
3
2
1
0
1
1
0
4
1
2
3
4
12
3
A
B
∑
c1c0c01
0
Sumador de 2 bits demenor peso
Sumador de 2 bits demayor peso
1
COMPARADOR La función principal de un comparador consiste en comparar las magnitudes dedos cantidades binarias para determinar la relación que guardan entre sí; SiA<B, A=B, A>B.
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A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0
O(A>B) O(A=B)O(A<B)
I(A>B)
I(A=B)
I(A<B)
+5v
Comparador de 4 bits74LS85
A<B, A B, A>B.
Diagrama de bloques de 4 bits
Comparador básico A B A=B
0011
0101
1001
COMPARADOR Diagrama circuital
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B3
A3
B2
A2
B1
A1
B0
A0
A<Bi
A=Bi
A>Bi
A<Bo
A=Bo
A>Bo
U2 SN7485
A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0
I(A>B)
I(A=B)
I(A<B)
+5v
74LS85
A7 A6 A5 A4 B7 B6 B5 B4
I(A>B)
I(A=B)
I(A<B)74LS85
O(A>B) O(A=B)O(A<B) O(A>B) O(A=B)O(A<B)
Bit de menor orden Bit de mayor orden
Salida de la comparaciòn de 8 bits
Diagrama de bloques de 8 bits
Símbolo tina
COMPARADOR Simulación de 4 bits (TINA)
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Simulación de 8 bits (TINA)
DECODIFICADOR Es un circuito lógico que convierte un código binario de n entradas a msalidas, de manera tal que cada una de estas líneas sólo se active parauna posible combinación de entrada
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m = 2n
Conocido también como decodificador de 4 a 16 líneas.Decodificador de 4 bits
Símbolo TINA
A
B
C
D
G1
G2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
U1 SN74154
U2 7442
DECODIFICADOR Símbolo TINADecodificador BCD-decimal
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BI/RBO
RBI
LT
A
B
C
D
a
b
c
d
e
f
g
U1 SN7447
A
B
C
D
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Decodificador de bcd – 7 segmentosSímbolo TINA
DECODIFICADOR Simulación DECODIFIBADOR BCD A 7 SEGMENTOS EN TINA
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BI/RBO
RBI
LT
A
B
C
D
a
b
c
d
e
f
g
U1 SN7447
SW1
SW2
SW3
SW4
V1 5,0
a b c de f g .
ComU3
R1 220,0m
R2 220,0m
R3 220,0m
R4 220,0m
R5 220,0m
R6 220,0m
R7 220,0mV2 5,0
CODIFICADOR
1
2
A
B
U3 SN74147
SIMBOLO TINACodificador decimal a BCD
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2
3
4
5
6
7
8
9
B
C
D
Codificador binario a BCD0
1
2
3
4
5
6
7
EI
E0
GS
A0
A1
A2
U5 74148
SIMBOLO TINA
CODIFICADOR DIAGRAMA DE BLOQUES
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1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
U3 SN74147
BI/RBO
RBI
LT
A
B
C
D
a
b
c
d
e
f
g
U6 SN7447
SW1
SW2
SW3
SW4
SW5
SW6
SW7
SW8
SW9
U1 SN7404
U2 SN7404
U4 SN7404
U5 SN7404
V1 5,0
V2 5,0
a b c de f g .
ComU7
R1 220,0
R2 220,0
R3 220,0
R4 220,0
R5 220,0
R6 220,0
R7 220,0
SIMULACION TINA
MULTIPLEXOR
Un multiplexor (selector de datos) es un circuito lógico que acepta varias entradasde datos y permite que sólo una de ellas pase a un tiempo a la salida (Z)
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de datos y permite que sólo una de ellas pase a un tiempo a la salida (Z)
DIAGRAMA LOGICO
MULTIPLEXOR
SIMBOLO TINA
APLICACIÓN EN UN PROBLEMA
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G
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
A
B
C
Y
W
U4 74151
DEMULTIPLEXOR
SIMBOLO LOGICO
Un demultiplexor(demux) realiza la función contraria a un multiplexor, recogedatos en una línea y la distribuye a un mínimo determinado de liíneas de salida
SIMBOLO TINAU5SN74154
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SIMBOLO LOGICO
Diagrama circuital
A
B
C
D
G1
G2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
U5 SN74154
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Präsentation
Los circuitos sincrónicos funcionan sobre labase del tiempo.
Es decir, las salidas dependen no sólo de lasentradas.
Sino del estado en que estaban las salidas ydel tiempo.
Flip-flop RS
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SQ
Q R
S R Q
0 0 ?
0 1 ?
1 0 ?
1 1 ?
Flip-flop RS
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Präsentation
SQ
Q R
S R Q
0 0 1
0 1 1
1 0 0
1 1 Q
Flip-flop RS
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Präsentation
SQ
Q R
S R Q Q
0 0 1 1
0 1 1 0
1 0 0 1
1 1 Q Q
Flip-flop RS
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Präsentation
S Q
Q R
S R Q Q
0 0 1 1
0 1 1 0
1 0 0 1
1 1 Q Q
FF
set
reset
S R QEjercicio: Encontrar Q para las
señales R, S dadas
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Präsentation
1 0 1 0 1 1 1 1 1 0
0 0 1 1 1 0 1 0 1 1
0 0 1
0 1 1
1 0 0
1 1 Q
S Q
Q R
FF
S
Q
R
señales R, S dadas
t
S R QEjercicio: Encontrar Q para las
señales R, S dadas
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Präsentation
1 0 1 0 1 1 1 1 1 0
0 0 1 1 1 0 1 0 1 1
0 1 1 1 1 0 0 0 0 1
0 0 1
0 1 1
1 0 0
1 1 Q
S Q
Q R
FF
S
Q
R
,
t
Flip-flop RS síncrono
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Präsentation
S Q
Q
R
CK
CK S R Q
0 0 Q
0 1 0
1 0 1
1 1 1
Flip-flop RS síncrono
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Präsentation
CK
CK S R Q
0 0 Q
0 1 0
1 0 1
1 1 1
S Q
Q R
FF
set
reset
clock
Ejercicio: Encontrar Q para lasseñales R, S dadas usando
CK S R Q
0 0 Q
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Präsentation
S
Q
R
,
FF RS síncrono
t
0 0 Q
0 1 0
1 0 1
1 1 1
CK
S Q
Q R
FF
CK
Ejercicio: Encontrar Q para lasseñales R, S dadas usando
CK S R Q
0 0 Q
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Präsentation
S
Q
R
FF RS síncrono
t
0 0 Q
0 1 0
1 0 1
1 1 1
CK
S Q
Q R
FF
CK
Flip-flop D
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Präsentation
CK
S Q
Q R
FF
data
clock
D CK D Q
0 0
1 1
Sin clock la salida no cambia
Flip-flop D
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Präsentation
CK
D Q
Q
data
clock
PR
CLR
PR CLR CK D Q
0 1 X X 1
1 0 X X 0
1 1 1 1
1 1 0 0
1 1 0 X Q
Especificaciones técnicas
Flip-flop JK
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Präsentation
CK
J Q
QK
data
clock
CK J K Q
0 0 Q
0 1 0
1 0 1
1 1 Q
0 X X Q
Especificaciones técnicas
Contador de 4 bits basado en Flip-Flop JK
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Präsentation
CK
J Q
K
1
1
CK
J Q
K
1
1
CK
J Q
K
1
1
CK
J Q
K
1
1
LSB MSB
Registro de corrimiento basado en Flip-Flops D
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Präsentation
CK
D Qdata
CK
D Q
CK
D Q
CK
D Q
Registro de corrimiento basado en Flip-Flops D(shift register)
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Präsentation
CK
D Qdata
CK
D Q
CK
D Q
CK
D Q
Diseño de un circuito secuencial
Ejemplo: diseñar un circuito secuencial que genere una
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Präsentation
Ejemplo: diseñar un circuito secuencial que genere unasecuencia de estados binarios: 00, 01, 10, 11a partir de una señal de control x, que cada vezque esté en 1 y venga una señal de clockcambie de estado.
Diseño de un circuito secuencial
Ejemplo: diseñar un circuito secuencial que genere una
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Präsentation
Diagrama de estado
00
01 11
10
Ejemplo: diseñar un circuito secuencial que genere unasecuencia de estados binarios: 00, 01, 10, 11a partir de una señal de control x, que cada vezque esté en 1 y venga una señal de clockcambie de estado.
Diseño de un circuito secuencial
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Präsentation
Diagrama de estado
00
01 11
10
x = 1
x = 1
x = 1
x = 1
x = 0 x = 0
x = 0
x = 0 x : señal de control
A B x A B
0 0 0 ? ?
t t +1
Como el contador tiene dos bits, seusarán dos flip-flops (A y B), uno
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Präsentation
Diagrama de estado
00
01 11
10
x = 1
x = 1
x = 1
x = 1
x = 0 x = 0
x = 0
x = 0 x : señal de reloj
0 0 1 ? ?0 1 0 ? ?
0 1 1 ? ?
1 0 0 ? ?
1 0 1 ? ?
1 1 0 ? ?
1 1 1 ? ?
control
para cada bit.
AB
A B x A B
0 0 0 0 0
t t +1
Tabla de estado
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Präsentation
Diagrama de estado
00
01 11
10
x = 1
x = 1
x = 1
x = 1
x = 0 x = 0
x = 0
x = 0 x : señal de reloj
0 0 1 0 10 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 1 0
1 0 1 1 1
1 1 0 1 1
1 1 1 0 0
control
A B x A B
0 0 0 0 0
t t +1
CK J K Q
0 0 Q
J A K A
? ?
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http://slidepdf.com/reader/full/electronic-a-digital 220/284
Präsentation
0 0 1 0 10 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 1 0
1 0 1 1 1
1 1 0 1 1
1 1 1 0 0
0 0 Q
0 1 0
1 0 1
1 1 Q
CK
J Q
QK
FF
? ?? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
Usando flip-flops JK cómo deben sersus entradas para que A cambie desu estado t a su estado t+1?
control
A B x A B
0 0 0 0 0
t t +1
CK J K Q
0 0 Q
J A K A
0 X
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Präsentation
0 0 1 0 10 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 1 0
1 0 1 1 1
1 1 0 1 1
1 1 1 0 0
0 0 Q
0 1 0
1 0 1
1 1 Q
CK
J Q
QK
FF
0 X0 X
1 X
X 0
X 0
X 0
X 1
control
Tabla de excitación
A B x A B
0 0 0 0 0
t t +1
J A K A
0 XB
J A
Mapas de Karnough
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Präsentation
0 0 1 0 10 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 1 0
1 0 1 1 1
1 1 0 1 1
1 1 1 0 0
0 X0 X
1 X
X 0
X 0
X 0
X 1
A
B
x
A
B
x
K A
A B x A B
0 0 0 0 0
t t +1
J A K A
0 XB
J A
Mapas de Karnough
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Präsentation
0 0 1 0 10 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 1 0
1 0 1 1 1
1 1 0 1 11 1 1 0 0
0 X0 X
1 X
X 0
X 0
X 0X 1
X X X X
0 1 0 0
A
B
x
0 1 0 0
X X X X
A
B
x
K A
A B x A B
0 0 0 0 0
t t +1
J A K A
0 XB
J A
Mapas de Karnough
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Präsentation
0 0 1 0 10 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 1 0
1 0 1 1 1
1 1 0 1 11 1 1 0 0
0 X0 X
1 X
X 0
X 0
X 0X 1
X X X X
0 1 0 0
A
B
x
0 1 0 0
X X X X
A
B
x
K A
J A = Bx
K A = Bx
A B x A B
0 0 0 0 0
t t +1
CK J K Q
0 0 Q
J B K B
? ?
5/17/2018 Electronic A Digital - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electronic-a-digital 225/284
Präsentation
0 0 1 0 10 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 1 0
1 0 1 1 1
1 1 0 1 11 1 1 0 0
0 0 Q
0 1 0
1 0 1
1 1 Q
CK
J Q
QK
FF
? ?? ?
? ?
? ?
? ?
? ?? ?
Usando flip-flops JK cómo deben sersus entradas para que B cambie desu estado t a su estado t+1?
control
A B x A B
0 0 0 0 0
t t +1
CK J K Q
0 0 Q
J B K B
0 X
5/17/2018 Electronic A Digital - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electronic-a-digital 226/284
Präsentation
0 0 1 0 10 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 1 0
1 0 1 1 1
1 1 0 1 11 1 1 0 0
0 0 Q
0 1 0
1 0 1
1 1 Q
CK
J Q
QK
FF
Usando flip-flops JK cómo deben sersus entradas para que B cambie desu estado t a su estado t+1?
1 XX 0
X 1
0 X
1 X
X 0X 1
control
A B x A B
0 0 0 0 0
t t +1
B
J B
Mapas de Karnough J B K B
0 X
5/17/2018 Electronic A Digital - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electronic-a-digital 227/284
Präsentation
0 0 1 0 10 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 1 0
1 0 1 1 1
1 1 0 1 11 1 1 0 0
A
B
x
A
B
x
K B
1 XX 0
X 1
0 X
1 X
X 0X 1
A B x A B
0 0 0 0 0
t t +1
B
J B
Mapas de Karnaugh J B K B
0 X
5/17/2018 Electronic A Digital - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electronic-a-digital 228/284
Präsentation
0 0 1 0 10 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 1 0
1 0 1 1 1
1 1 0 1 11 1 1 0 0
X X 1 0
X X 1 0
A
B
x
0 1 X X
0 1 X X
A
B
x
K B
1 XX 0
X 1
0 X
1 X
X 0X 1
A B x A B
0 0 0 0 0
t t +1
B
J B
Mapas de Karnough J B K B
0 X
5/17/2018 Electronic A Digital - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/electronic-a-digital 229/284
Präsentation
0 0 1 0 10 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 1 0
1 0 1 1 1
1 1 0 1 11 1 1 0 0
X X 1 0
X X 1 0
A
B
x
0 1 X X
0 1 X X
A
B
x
K B
J B = x
K B = x
1 XX 0
X 1
0 X
1 X
X 0X 1
J A Q A
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J B = x
K B = x
J A = Bx
K A = Bx
CK
QK A
FFA
CK
J B Q
QK B
FFB
B
J A Q A
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J B = x
K B = x
J A = Bx
K A = Bx
CK
QK A
FFA
CK
J B Q
QK B
FFB
B
x
clock
Consideraciones de diseño:
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1. Hacer un diagrama de estado identificando las variablesentrada (control) y salida. En el diagrama: un estado es uncírculo, un flecha es una transición de un estado a otro.
2. El número de flip-flops necesarios para el circuito es elnúmero de bits que tienen los estados.3. Se realiza la tabla de estados y la tabla de excitación para
cada flip-flop.
4. Se diseña el circuito combinacional para cada entrada decada flip-flop usando mapas de Karnough.5. Se implementa el circuito secuencial.
REGISTROS• Un registro es un grupo de celdas de almacenamiento binario adecuadas para mantener
información binaria. Un grupo de flip-flop constituye un registro, ya que cada flip-flop esuna celda binaria capaz de almacenar un bit de información. Un registro de n-bit tiene ungrupo de n flip-flop y es capaz de almacenar cualquier información binaria que contenga
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grupo de n flip flop y es capaz de almacenar cualquier información binaria que contengan bits. Además de los flip-flop, un registro puede tener compuertas combinacionales querealicen ciertas tareas de procesamiento de datos. En su definición mas amplia, unregistro consta de un grupo de flip-flop y compuertas que efectúan una transición. Losflip-flop mantienen la información binaria y las compuertas controlan cuando y como setransfiere información nueva al registro.
Están disponibles varios registros en la forma de circuito integrado (chip). El
registro mas sencillo consta de flip-flop solos sin ninguna compuertaexterna.
Registros de desplazamiento (Shift Registers)• Se denomina registro de desplazamiento aquel registro que es capaz de correr su información binaria ya sea a
la derecha o a la izquierda. La configuración lógica de un registro de desplazamiento consta de una cadenade flip-flop conectados en cascada, con la salida de un flip-flop conectada a la entrada del siguiente flip-flop.Todos los flip-flop reciben un pulso común de reloj que causa el corrimiento de una etapa a la siguiente.
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Entrada Serial-Salida Serial Puede construirse un registro de desplazamiento de cuatro bits utilizando cuatro flip-flops tipo Dcomo se muestra a continuación.
La operación del circuito es la siguiente: primero se limpia el registro, forzando las cuatro salidasa cero. Entonces se aplica la data de entrada secuencialmente en la entrada D del primer flip-flopa la izquierda (FF0).
En cada pulso de reloj, se transmite un bit de izquierda a derecha.Si asumimos un dato que sea por ejemplo 1001. El bit menos
significativo del dato debe ser desplazado a través del registrodesde FF0 hasta el FF3.
Electrónica Digital
Entrada Serial-Salida Paralela
Para este tipo de registro la data se introduce en forma serial, de lamisma manera como se describió anteriormente. La diferencia estáen la forma de extraerla. Una vez almacenada, cada bit aparece en su
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salida correspondiente, y todos los bits están disponiblessimultáneamente. A continuación se muestra un registro dedesplazamiento de 4 bits con esta configuración.
Aquí se puede ver como por ejemplo el numero 1001 es desplazado
hacia las salidas Q del registro
Electrónica Digital
Entrada Paralela-Salida Serial
A continuación se muestra un registro de desplazamiento con entrada serial y salida paralela.El circuito utiliza flip-flops tipo D y un arreglo de compuertas NAND para la entrada de datosal registro (escritura).
D3, D2, D1 y D0 son las entradas en paralelo, donde D3 es el bit mas significativo y D0 el
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menos significativo. Para escribir los datos, la línea de control WRITE/SHIFT se coloca enBAJO(0 voltios) y la data se introduce con un pulso de reloj. La data se desplaza cuando lalínea de control se coloca en ALTO (5 voltios) . El registro realiza un desplazamiento hacia laderecha cuando se aplica el pulso de reloj, como se muestra en la animación a continuación.
Electrónica Digital
Entrada Paralela-Salida Paralela
Para este tipo de registro, la data aparece en las salidas paralelas, simultáneamente conla entrada. A continuación se muestra un registro de entrada paralela - salida paralela
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de 4 bits con flip-flops tipo D.
Las entradas paralelas se indican como D (D3, D2, D1, D0) y las salidas paralelascomo Q (Q3, Q2, Q1, Q0). Una vez que se aplica el pulso de reloj, toda la dataaplicada en las entradas D, aparece simultáneamente en la correspondiente salida Q.
Electrónica Digital
Registros de desplazamiento bidireccionales
Los registros discutidos hasta ahora realizaban desplazamiento hacia la derecha. (Cada vez que sedesplaza un bit hacia la derecha implica una división por dos del numero binario). Si la operaciónse reversa, (desplazamiento hacia la izquierda). El efecto es que a cada desplazamiento de un bithacia la izquierda se realiza una multiplicación por dos del numero binario. Con un arregloadecuado de compuertas se pueden realizar ambas operaciones. A este tipo de registro se le
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denomina registro bidireccional.
El arreglo de compuertas NAND selecciona la entrada de dados del flip-flop adyacente bien sea ala derecha o a la izquierda, dependiendo de la línea de control LEFT/RIGHT.Esto se muestra a continuación
Electrónica Digital
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CAPITULO VII
FAMILIAS LOGICAS DE CIRCUITOS
INTEGRADOS
CIRCUITOS LOGICOS MSI
INTERFAZ CON EL MUNDO ANALOGICO
FAMILIAS LOGICAS DECIRCUITOS INTEGRADOS74 74S 74LS 74AS 74ALS 74F
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CARACTERISTICAS TÍPICAS DE LA SERIE TTL.
Clasificaciones de desempeño
Retardo de propagación (ns) 9 3 9.5 1.7 4 3
Disipación de potencia (mW) 10 20 2 8 1.2 6
Producto velocidad – potencia (pJ) 90 60 19 13.6 4.8 18
Velocidad de reloj máxima (MHz) 35 125 45 200 70 100
Dispersión de salida (misma serie) 10 20 20 40 20 33
Parámetros de voltaje
VOH(min) 2.4 2.7 2.7 2.5 2.5 2.5
VOL (max) 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
VIH(min) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
VIL (max) 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
MARGENES DE RUIDO
CMOS TTL
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PARAMETRO 4000B 74HC 74HCT 74AC 74ACT 74AHC 74AHCT 74 74LS 74AS 74ALS
VIH(min) 3.5 3.5 2.0 3.5 2.0 3.85 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
VIL(max) 1.5
1
0.8
1.5
0.8
1.65
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
VOH(min) 4.95 4.9 4.9 4.9 4.9 4.4 3.15 2.4 2.7 2.7 2.5
VOL(max) 0.05 0.1 0.1 0.1 0.1 0.44 0.1 0.4 0.5 0.5 0.5
VNH 1.45 1.4 2.9 1.4 2.9 0.55 1.15 0.4 0.7 0.7 0.7
VNL 1.45 0.9 0.7 1.4 0.7 1.21 0.7 0.4 0.3 0.3 0.4
DECODIFICADOR
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a) Diagramalógico para eldecodificador
74ALS138.b) Tabla deverdad,
c) Símbolo lógico
CODIFICADORES
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Codificador de prioridad 74147 de decimal a BCD
MULTIPLEXORES
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a) Diagrama lógico del multiplexor 74ALS157b) Símbolo lógicoc) Tabla de verdad
ARQUITECTURA DE UNA ROM DE 16X 8
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ORGANIZACIÓN INTERNA DE UNA RAM DE 64 X 4
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INTERFAZ CON EL MUNDOANALÓGICO
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Los convertidores analógico-digital (ADC) y digital-analógico(DAC) se usan para conectar una computadora con el mundoanalógico, de modo que la computadora pueda monitorear ycontrolar una variable física.
TRANSDUCTOR
Es un dispositivo que convierte la variable física en una variable eléctrica,ejemplo: termistores, fotoceldas, etc.
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CONVERTIDOR ANALÓGICO DIGITAL (ADC)La salida analógica eléctrica del transductor sirve como entrada analógicapara el ADC. El ADC convierte esta entrada analógica en una salidadigital.
CONVERTIDOR DIGITAL ANALÓGICO (DAC)La salida digital de la computadora se conecta a un DAC, que la convierteen un voltaje corriente analógica proporcional
ACTUADORControla la variable física
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CAPITULO VIII
DISPOSITIVOS DE MEMORIA
INTRODUCCION A LOS
MICROPROCESADORES
CONVERTIDOR ANALÓGICODIGITAL
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UN DAC EN UN CIRCUÍTOINTEGRADO
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a) DAC AD7524 de ocho bits de entradas enclavadas.b) AD7524 conectado para producir un voltaje de salida
analógico variando de 0V a aproximadamente -10V.
CONVERSIÓN DE ANALÓGICOA DIGITAL
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Diagrama general de una clase ADC
INTRODUCCIÓN ALMICROPROCESADOR Y A LA
MICROCOMPUTADORA
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COMPUTADORA DIGITAL
Es una combinación de dispositivos decircuitos digitales que pueden realizar una
secuencia programada de operaciones con unmínimo de intervención humana.
ORGANIZACIÓN BÁSICA DE UNSISTEMA DE COMPUTO
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UNIDAD ARITMETICALOGICA
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La ALU es el área de la computadora en lacual se llevan a cabo las operacionesaritméticas lógicas de los datos
Unidad de MemoriaLa memoria almacena grupos de dígitosbinarios que pueden representarinstrucciones que realizará la computadoray los datos que serán procesados a travésdel programa.
UNIDAD DE ENTRADA
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UNIDAD DE ENTRADAConsiste en todos los dispositivos que seusan para recibir información y datos que
son externos a la computadora y ponerlosen la unidad de memoria ALU.UNIDAD DE SALIDA
Consta de los dispositivos que se usan paratransferir datos de información desde lacomputadora al “mundo exterior”
INTERFACESLa interface en la computadora se define como la
i ió d i f ió di i l
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transmisión de información digital entre unacomputadora y sus periféricos
UNIDAD DE CONTROL
Dirige la operación de todas las otras unidades,proporcionando señales de sincronización y control.
UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO
La ALU y la unidad de control forman la CPU.
ELEMENTOS BÁSICOS DE UNAMICROCOMPUTADORA.
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EL MICROPROCESADOR (MPU)
FUNCIONES
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FUNCIONES:
1. Proporcionar señales desincronización y control.
2. Buscar instrucciones ydatos en la memoria.
3. Transferir datos hacia ydesde la memoria y a los
dispositivos deentrada/salida.
ESTRUCTURA TÍPICA DE UNAMICROCOMPUTADORA
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SISTEMA DE BUSESBUS DE DIRECCIONES
Este es un bus direccional por que en la informaciónfl b l l di ió d l CPU l
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fluye sobre el solo en una dirección, de la CPU a lamemoria o elementos entrada/salida
BUS DE DATOS
Es un bus direccional, por que los datos fluyen desdeo hacia la CPU.BUS DE CONTROL
Es el conjunto de señales que se usa para sincronizar
las actividades de los elementos separados de lamicrocomputadora.
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CAPITULO VII
FAMILIAS LOGICAS DE CIRCUITOS
INTEGRADOS
CIRCUITOS LOGICOS MSI
INTERFAZ CON EL MUNDO ANALOGICO
FAMILIAS LOGICAS DECIRCUITOS INTEGRADOS74 74S 74LS 74AS 74ALS 74F
Clasificaciones de desempeño
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CARACTERISTICAS TÍPICAS DE LA SERIE TTL.
p
Retardo de propagación (ns) 9 3 9.5 1.7 4 3
Disipación de potencia (mW) 10 20 2 8 1.2 6
Producto velocidad – potencia (pJ) 90 60 19 13.6 4.8 18
Velocidad de reloj máxima (MHz) 35 125 45 200 70 100
Dispersión de salida (misma serie) 10 20 20 40 20 33
Parámetros de voltaje
VOH(min) 2.4 2.7 2.7 2.5 2.5 2.5
VOL (max) 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
VIH(min) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
VIL (max) 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
MARGENES DE RUIDOCMOS TTL
PARAMETRO 4000B 74HC 74HCT 74AC 74ACT 74AHC 74AHCT 74 74LS 74AS 74ALS
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PARAMETRO 4000B 74HC 74HCT 74AC 74ACT 74AHC 74AHCT 74 74LS 74AS 74ALS
VIH(min) 3.5 3.5 2.0 3.5 2.0 3.85 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
VIL(max) 1.5 1 0.8 1.5 0.8 1.65 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
VOH(min) 4.95 4.9 4.9 4.9 4.9 4.4 3.15 2.4 2.7 2.7 2.5
VOL(max) 0.05 0.1 0.1 0.1 0.1 0.44 0.1 0.4 0.5 0.5 0.5
VNH 1.45 1.4 2.9 1.4 2.9 0.55 1.15 0.4 0.7 0.7 0.7
VNL 1.45 0.9 0.7 1.4 0.7 1.21 0.7 0.4 0.3 0.3 0.4
DECODIFICADOR
) Di
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a) Diagramalógico para eldecodificador74ALS138.
b) Tabla deverdad,
c) Símbolo lógico
CODIFICADORES
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Codificador de prioridad 74147 de decimal a BCD
MULTIPLEXORES
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a) Diagrama lógico del multiplexor 74ALS157b) Símbolo lógicoc) Tabla de verdad
ARQUITECTURA DE UNA ROM DE 16X 8
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ORGANIZACIÓN INTERNA DE UNA RAM DE 64 X 4
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INTERFAZ CON EL MUNDOANALÓGICO
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Los convertidores analógico-digital (ADC) y digital-analógico (DAC) se
usan para conectar una computadora con el mundo analógico, de modo quela computadora pueda monitorear y controlar una variable física.
TRANSDUCTOREs un dispositivo que convierte la variable física en una variable eléctrica,ejemplo: termistores, fotoceldas, etc.
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CONVERTIDOR ANALÓGICO DIGITAL (ADC)La salida analógica eléctrica del transductor sirve como entrada analógicapara el ADC. El ADC convierte esta entrada analógica en una salidadigital.
CONVERTIDOR DIGITAL ANALÓGICO (DAC)La salida digital de la computadora se conecta a un DAC, que la convierteen un voltaje corriente analógica proporcional
ACTUADOR
Controla la variable física
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CAPITULO VIII
DISPOSITIVOS DE MEMORIA
INTRODUCCION A LOS
MICROPROCESADORES
CONVERTIDOR ANALÓGICODIGITAL
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UN DAC EN UN CIRCUÍTOINTEGRADO
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a) DAC AD7524 de ocho bits de entradas enclavadas.b) AD7524 conectado para producir un voltaje de salida
analógico variando de 0V a aproximadamente -10V.
CONVERSIÓN DE ANALÓGICOA DIGITAL
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Diagrama general de una clase ADC
INTRODUCCIÓN ALMICROPROCESADOR Y A LA
MICROCOMPUTADORA
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COMPUTADORA DIGITAL
Es una combinación de dispositivos decircuitos digitales que pueden realizar una
secuencia programada de operaciones con unmínimo de intervención humana.
ORGANIZACIÓN BÁSICA DE UNSISTEMA DE COMPUTO
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UNIDAD ARITMETICALOGICA
La ALU es el área de la computadora en la
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La ALU es el área de la computadora en lacual se llevan a cabo las operacionesaritméticas lógicas de los datos
Unidad de MemoriaLa memoria almacena grupos de dígitosbinarios que pueden representarinstrucciones que realizará la computadoray los datos que serán procesados a travésdel programa.
UNIDAD DE ENTRADA
UNIDAD DE ENTRADA
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http://slidepdf.com/reader/full/electronic-a-digital 279/284
UNIDAD DE ENTRADAConsiste en todos los dispositivos que seusan para recibir información y datos que
son externos a la computadora y ponerlosen la unidad de memoria ALU.UNIDAD DE SALIDA
Consta de los dispositivos que se usan paratransferir datos de información desde lacomputadora al “mundo exterior”
INTERFACESLa interface en la computadora se define como la
transmisión de información digital entre unat d ifé i
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transmisión de información digital entre unacomputadora y sus periféricos
UNIDAD DE CONTROL
Dirige la operación de todas las otras unidades,proporcionando señales de sincronización y control.
UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO
La ALU y la unidad de control forman la CPU.
ELEMENTOS BÁSICOS DE UNAMICROCOMPUTADORA.
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EL MICROPROCESADOR (MPU)
FUNCIONES:
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FUNCIONES:
1. Proporcionar señales desincronización y control.
2. Buscar instrucciones ydatos en la memoria.
3. Transferir datos hacia ydesde la memoria y a los
dispositivos deentrada/salida.
ESTRUCTURA TÍPICA DE UNAMICROCOMPUTADORA
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SISTEMA DE BUSESBUS DE DIRECCIONES
Este es un bus direccional por que en la información
fluye sobre el solo en una dirección de la CPU a la
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fluye sobre el solo en una dirección, de la CPU a lamemoria o elementos entrada/salida
BUS DE DATOSEs un bus direccional, por que los datos fluyen desdeo hacia la CPU.
BUS DE CONTROL