Sistemas Digitales

Universidad Tecnológica de Puebla

Sistemas Digitales
Manual de asignatura

Carrera
Electricidad y Electrónica Industrial

Programa 2004

Universidad Tecnológica de Puebla

M.C. Marco A. Ramírez Barrientos

Página 0

Contenido

Horas
Teoría Práctica Total Página
I

Introducción al Diseño Digital

12

2

14

1

II Circuitos Lógicos Combinacionales

14

7

21

10

III Aplicación de la LógicaCombinacional

7

14

21

19

IV Circuitos Secuénciales

10

11

21

28

V Dispositivos Lógicos Programables

4

10

14

40

VI Proyecto

0

14

14

-

Anexos (Manual de prácticas)

52

Carrera de Electricidad y Electrónica Industrial

I
Introducción
al Diseño Digital
1.1

INTRODUCCIÓN.

Saber en la Teoría (12 hrs.)
Cuando la mayoría de nosotros escucha el término 'digital' inmediatamente pensamos enuna
calculadora digital' o 'computadora digital'. Lo anterior probablemente puede atribuirse a la
forma tan impresionante en que ahora la persona promedio tiene acceso a poderosas
computadoras y calculadoras, a bajo costo. Es importante señalar que ambas representan sólo
una de las muchas aplicaciones de los circuitos y principios digitales. Los circuitos digitales se
emplean en productoselectrónicos tales como juegos de video, hornos de microondas y
sistemas de control para automóviles, así como en equipos de prueba como medidores,
generadores y osciloscopios. Además, las técnicas digitales han reemplazado muchos de los
'circuitos analógicos' utilizados en productos de consumo como radios, televisores y equipos
para grabación y reproducción de alta fidelidad.
1.2

CARACTERÍSTICAS DE LASEÑAL ANALÓGICA Y DIGITAL.

1.2.1

Señal Analógica.

El mundo real es fundamentalmente analógico y la mayor parte de las cantidades físicas son de
naturaleza analógica, y a menudo estas cantidades son las entradas y salidas de un sistema que
las monitorea, que efectúa operaciones con ellas y que las controla. Algunos ejemplos son la
temperatura, la presión, la posición, la velocidad, el nivel de unlíquido, la rapidez de flujo y
varias más.
Para aprovechar las técnicas digitales cuando se tienen entradas y salidas analógicas, deben
seguirse tres pasos:
1.
2.
3.

Convertir las entradas analógicas del 'mundo real" a la forma digital.
Procesar (realizar operaciones con) la información digital.
Convertir las salidas digitales a la forma analógica del mundo real.

Universidad Tecnológica de PueblaMC. Marco Antonio Ramírez Barrientos

Página 1

Carrera de Electricidad y Electrónica Industrial

Sistemas Digitales

Figura 1.1

1.2.2

Señal Digital.

Las señales digitales basan su funcionamiento en dos estados únicamente, nivel alto (uno
lógico) y nivel bajo (cero lógico), aunque la lógica de trabajo puede ser de dos clases que
podrían definirse como complementarias:
•
•

Positivas: funcionaa nivel alto.
Negativas: funciona a nivel bajo.

Figura 1.2

1.2.3

Sistemas Lógicos digitales.

Un sistema digital es una combinación de dispositivos diseñado para manipular cantidades
físicas o información que estén representadas en forma digital; es decir, que sólo puedan tomar
valores discretos. La mayoría de las veces, estos dispositivos son electrónicos, pero también
pueden ser mecánicos,magnéticos o neumáticos.
Los niveles alto y bajo dependerán de las técnicas de construcción con que se fabrican los
circuitos integrados que albergan los componentes lógicos digitales. En lógica positiva son:
TTL

ECL

MOS

“1”… 5V (2.4 V mínimo)
“0”… 0V (0.8 V máximo)

“1”… 0V
“0”… -5.2V

“1”… 15V (5 V mínimo)
“0”… 0V (3.5 V máximo)

Para garantizar la compatibilidad entre los circuitos lógicospor diferentes tecnologías existen
integrados adaptadores de nivel, aunque en la actualidad la tecnología MOS dispone de
integrados lógicos totalmente compatibles con los TTL. Se puede establecer una relación de
ventajas e inconvenientes de unas tecnologías frente a otras:

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