Electronica

ELECTRONICA DIGITAL
Sistemas combinacionales
Introducción
Vamos a ver una serie de circuitos que se van a caracterizar porque procesan señales que sólo tienen dos niveles, y cuyos valores precisos no son importantes con tal que estén en un nivel o en otro de los definidos. Son señales binarias y los circuitos correspondientes se denominan indistintamente, circuitos de conmutación, circuitoslógicos o circuitos digitales
La primera parte de nuestro estudio comprende, primeramente, las bases del álgebra de conmutación, cuya herramienta matemática, el álgebra de Boole, nos va a permitir el análisis y diseño de los circuitos electrónicos digitales.
Seguidamente estudiaremos las familias lógicas o circuitos digitales integrados de que disponemos para nuestras realizaciones.
Por últimopresentaremos dos grandes bloques: los circuitos y subsistemas combinacionales y los secuenciales.
• Los primeros se podrán definir como aquellos en que el estado lógico de sus salidas depende únicamente de los niveles de sus entradas en ese mismo instante, es decir no hay efectos de tiempos o memoria.
• En los segundos, el nivel de salida en un instante dado depende no solamente de las entradasen ese instante, sino del estado interno del sistema, el cual es fruto de las entradas en instantes anteriores, es decir, hay memoria.








COMPUERTAS LÓGICAS
• Las computadoras digitales utilizan el sistema de números binarios, que tiene dos dígitos 0 y 1. Un dígito binario se denomina un bit. La información está representada en las computadoras digitales en grupos de bits.Utilizando diversas técnicas de codificación los grupos de bits pueden hacerse que representen no solamente números binarios sino también otros símbolos discretos cualesquiera, tales como dígitos decimales o letras de alfabeto. Utilizando arreglos binarios y diversas técnicas de codificación, los dígitos binarios o grupos de bits pueden utilizarse para desarrollar conjuntos completos de instrucciones pararealizar diversos tipos de cálculos.
• La información binaria se representa en un sistema digital por cantidades físicas denominadas señales, Las señales eléctricas tales como voltajes existen a través del sistema digital en cualquiera de dos valores reconocibles y representan una variable binaria igual a 1 o 0. Por ejemplo, un sistema digital particular puede emplear una señal de 3 volts pararepresentar el binario "1" y 0.5 volts para el binario "0". La siguiente ilustración muestra un ejemplo de una señal binaria.
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• Como se muestra en la figura, cada valor binario tiene una desviación aceptable del valor nominal. La región intermedia entre las dos regiones permitidas se cruza solamente durante la transición de estado. Los terminales de entrada de un circuito digital aceptanseñales binarias dentro de las tolerancias permitidas y los circuitos responden en los terminales de salida con señales binarias que caen dentro de las tolerancias permitidas.
• La lógica binaria tiene que ver con variables binarias y con operaciones que toman un sentido lógico. La manipulación de información binaria se hace por circuitos lógicos que se denominan Compuertas.
• Las compuertas sonbloques del hardware que producen señales en binario 1 ó 0 cuando se satisfacen los requisitos de entrada lógica. Las diversas compuertas lógicas se encuentran comúnmente en sistemas de computadoras digitales. Cada compuerta tiene un símbolo gráfico diferente y su operación puede describirse por medio de una función algebraica. Las relaciones entrada - salida de las variables binarias para cadacompuerta pueden representarse en forma tabular en una tabla de verdad.
• A continuación se detallan los nombres, símbolos, gráficos, funciones algebraicas, y tablas de verdad de las compuertas más usadas.
Compuerta AND: (ver funcionamiento)
Cada compuerta tiene dos variables de entrada designadas por A y B y una salida binaria designada por x.
La compuerta AND produce la multiplicación...