Circuitos Digitales

Departamento de Tecnología Tecnología industrial II

TEMA – 7:
1.

CIRCUITOS DIGITALES

INTRODUCCIÓN.
La utilización creciente de circuitos digitales ha dado lugar en los últimos tiempos a una

revolución sin precedentes en el campo de la tecnología. Basta observar el interior de una simple calculadora de bolsillo para darnos cuenta de la gran cantidad de circuitos impresos quefuncionan digitalmente y que constituyen su intrincada anatomía. A lo largo de esta unidad se analizan los sistemas de numeración que sirven de base al funcionamiento de los componentes electrónicos de los circuitos digitales y, tras una breve incursión en el álgebra de Boole, se aborda la manera de diseñar circuitos lógicos elementales que permiten controlar el funcionamiento de algunos dispositivossencillos. No cabe duda de que la Electrónica digital se ha convertido en poco menos que imprescindible para nuestro actual “estado de bienestar”; sin embargo, no conviene que una automatización excesiva prive al ser humano de su capacidad de elección consciente entre diversas alternativas posibles. Nuestro destino no es convertirnos en esclavos de la automatización.

2.

SEÑALES Y TIPOS DESEÑALES.
Se denomina señal a la información que representa una determinada magnitud física

(temperatura, presión, tensión, intensidad, etc.) y su evolución con el tiempo. Las señales se clasifican en: • Señales analógicas, son aquellas que pueden tomar infinitos valores, es decir, la variable estudiada es una función continua del tiempo.

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t •
Señales digitales, son aquellas en las que lavariable estudiada solo toma valores discretos. 1

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Las señales digitales presentan varias ventajas frente a las analógicas: • • • Facilidad de transmisión. Facilidad de procesamiento y almacenamiento. Mayor inmunidad al ruido.

Un circuito digital es aquel que comunica y procesa información de tipo digital. Estos se emplean en todo tipo desistemas de control industrial, procesos de datos, y otros muchos equipos, como pueden ser los dispositivos de seguridad, equipos de navegación, electrodomésticos, etc. Los circuitos digitales se clasifican en: • • Circuitos combinacionales. Circuitos secuenciales.

Ahora bien, estos circuitos requieren para su construcción una serie de elementos que materialicen los principios del álgebra deBoole, base matemática de la electrónica digital. Esta realización física la constituyen las denominadas puertas lógicas.

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3.

SISTEMAS DE NUMERACIÓN.
Un número está constituido por una sucesión de dígitos situados ordenadamente de izquierda a

derecha de un punto de referencia (como o punto). El número de dígitos situados a laizquierda de esta referencia es siempre finito, pudiendo ser infinito el de los situados a la derecha. Se denomina base de un sistema el número de posibles dígitos que se utilizan en dicho sistema de numeración. 2.1. SISTEMA DECIMAL.

En el sistema de numeración empleado normalmente. En este sistema todos los números se representan con diez dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9. El valor de cada unode ellos depende de su posición respecto de la referencia. Así, en el número decimal 8347,32 el valor del digito 3 situado a la derecha de la coma es: 3·10-1 ═ 0,3, mientras que el 3 situado a la izquierda vale 3·102 ═ 300. En general, en un sistema de numeración de base b cada uno de los b dígitos posibles tiene un valor dado por la expresión: pi·bi En la que p es el dígito, e i el número deorden de la posición que ocupa respecto de la referencia (negativo a la derecha y positivo a la izquierda). Para la primera posición a la izquierda de la referencia, i ═ 0. Por tanto, en un sistema de base b un número N puede representarse mediante el siguiente desarrollo: N ═ pn·bn + pn-1· bn-1 + …+ p1·b1 + p0·b0 + p-1·b-1 + … Por ejemplo: 85,47 ═ 8·101 + 5·100 + 4·10-1 + 7·10-2 Para los circuitos...