Fundamentos de circuitos digitales

FUNDAMENTOS DE CIRCUITOS DIGITALES

Elaborado por : Ing. Luis Gerardo Flores Rodríguez

2 I. Introducción. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Sistemas analógicos y digitales. Sistemas de numeración. Tablas de verdad. Compuertas simples y compuestas. Álgebra booleana. Mini-términos y Maxi-términos. Mapas de Karnaugh.

II. Lógica combinacional 1. Diseño de circuitos. 2. PLD’s 3. Uso de simuladores.III. Lógica secuencial. 1. Asíncronos. 2. Síncronos.

IV. Memorias. 1. Tipos, características. 2. Longitud de palabra y direcciones. 3. Aplicaciones.

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I.

INTRODUCCIÓN.

1. Sistemas analógicos y digitales.
Existen básicamente dos maneras de representar el valor numérico de las cantidades: La analógica y la digital. • • •Representaciones analógicas.- en la representación analógica, una cantidad se denota por medio de otra que es proporcional a la primera. Las cantidades analógicas tienen una característica importante: Pueden variar gradualmente sobre un intervalo continuo de valores. Representaciones digitales.- las cantidades no se proporcionales, sino por símbolos denominados dígitos. ANALÓGICO DIGITAL • • ≡ ≡denotan por valores

CONTINUO DISCRETO (PASO A PASO).

Sistema digital.- es una combinación de dispositivos diseñada para manipular cantidades físicas o información que estén representadas en forma digital; esto es, que solo pueden tomar valores discretos. Sistemas analógicos.- contienen dispositivos que manipulan cantidades físicas representadas en forma analógica. En un sistema de este tipo, lascantidades varían sobre un intervalo continuo de valores. “Ventajas de las técnicas digitales”. 1. 2. 3. 4. 5. Los sistemas digitales son más fáciles de diseñar. Facilidad para almacenar la información. Mayor exactitud y precisión. Programación de la operación. El ruido afecta en forma mínima a los circuitos digitales. “Limitaciones de la técnicas digitales”.

Solo un problema: El mundo real esfundamentalmente ANALÓGICO. Cuando se tienen entradas y salidas analógicas, deben seguirse tres pasos para aprovechar las técnicas digitales:

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4 1. Convertir las entradas analógicas del “mundo real” a la forma digital. 2. Procesar ( realizar operaciones) con la información digital. 3. Convertir de nuevo las salidas digitales a laforma analógica del mundo real. Ejemplo: Temperatura. (analógica) Dispositivo de medición. Convertidor analógico digital. digital Procedimiento digital. digital Convertidor digital-analógico. analógico Controlador. Ajustes a la temperatura analógico

Cada vez es más frecuente observar dentro de un mismo sistema el empleo de técnicas analógicas y digitales para obtener mayor beneficio de ambas. Enestos sistemas híbridos , uno de los aspectos más importantes de la fase de diseño es determinar que partes del sistema serán analógicos y cuales digitales.

2. Sistemas Numéricos.
El sistema numérico decimal fue inventado por matemáticos hindúes hace más de dos mil años y los árabes lo introdujeron al mundo occidental en el siglo trece. Consta de diez símbolos que van del cero al nueveintroduce el concepto del valor posicional, en el que cada posición representas la base elevada a una potencia. En base 10 el dígito que se encuentra en la posición de unidades debe ser multiplicado por 100, el decenas por 101, el de centenas por 102, etc. Por ejemplo: 7865 = (7 * 103) + (8 * 102) + (6 * 101) + (5 * 100) existen muchos otros sistemas numéricos, los cuales comparten con el sistema decimallas siguientes propiedades: • El número de símbolos diferentes (dígitos) usados por el sistema es igual a la base.

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5 • • El dígito mayor es siempre una unidad menor a la base. En cada posición se multiplica el valor del dígito por la base elevada a la potencia correspondiente. Para un número entero, el último dígito (o sea el de...