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SISTEMAS DIGITALES 2 REPASO A INTRODUCCIÓN 1
CONTADORES DECODIFICADORES
MULTIFLEXORES Mg. EFRAIN H. GUEVARA www.electronicamaser.mex.tl
¿QUÉ SABRÁS AL FINAL DEL TEMA?
Diferencia entre analógico y digital
Cómo se usan niveles de tensión para representar magnitudes digitales
Parámetros de una señal de pulsos
Las operaciones lógicas básicas
Las funciones lógicas básicas
Cómo es un Circuito Integrado (IC)
Cómo son algunos instrumentos de medida
Un sistema digital sencillo completo (contadores)
2 W W W . E L E C T R O N I C A M A S E R . M E X . T L
MAGNITUDES ANALÓGICAS
Magnitud Analógica: la que toma cualquier valor continuo dentro de un rango.
Todas las magnitudes físicas son analógicas.
El mundo es analógico
Ejemplos:
Temperatura, velocidad, voz, hora, ...
3 W W W . E L E C T R O N I C A M A S E R . M E X . T L
MAGNITUDES DIGITALES
Magnitud Digital: la que toma un valor discreto dentro de un rango finito.
En la vida real se utilizan valores discretos.
Ejemplos:
Panel de temperatura en la calle: 21ºC ó 22ºC, no 21.5ºC
Relojes digitales
4 W W W . E L E C T R O N I C A M A S E R . M E X . T L
CODIFICACIÓN DIGITAL
A cada nivel se le asigna un código
Más niveles
Aumento de la resolución
Aumento de la complejidad
6 W W W . E L E C T R O N I C A M A S E R . M E X . T L
LA VENTAJA DIGITAL
Procesado de datos
Transmisión de datos
Mayor velocidad
Más eficiencia y fiabilidad
Mayor inmunidad al ruido
Almacenamiento de datos
Más fácil
Más compacto
Más fácil diseño y mejor integración (chips)
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DÍGITOS BINARIOS
Dentro de las magnitudes digitales la más utilizada es la binaria
Magnitud Binaria: la que toma 1 de 2 valores posibles
Todas son asimilables a pares de valores (sí/no), (verdadero/falso), (0/1).
La informática se basa en las magnitudes binarias
Ej: Tener gafas (sí/no)
Los dos dígitos binarios (0 y 1) se denominan bits. Representan niveles de tensión
Tensión alta -> 1 Tensión baja -> 0
9 W W W . E L E C T R O N I C A M A S E R . M E X . T L
NIVELES LÓGICOS
2 niveles porque es muy
fácil distinguirlos y los
dispositivos son muy fáciles
(equivalente a baratos) de
fabricar.
Los niveles lógicos
equivalen a niveles de
voltaje, que varían según la
tecnología empleada
10 W W W . E L E C T R O N I C A M A S E R . M E X . T L
RUIDO
Señales analógicas: las perturbaciones modifican
el valor de la señal
Señales digitales: la señal sólo se ve afectada si la
perturbación es superior al margen de tensión
11 W W W . E L E C T R O N I C A M A S E R . M E X . T L
PERÍODO Y FRECUENCIA
13
Frecuencia (f) se mide en ciclos por segundo o Hertzios (Hz)
El periodo (T) se mide en segundos
f = 1/T
T = 1/f
W W W . E L E C T R O N I C A M A S E R . M E X . T L
ANCHO DE PULSO Y CICLO DE TRABAJO
14
Duty cycle (Ciclo de trabajo) = (tw/T)*100
W W W . E L E C T R O N I C A M A S E R . M E X . T L
FUNCIONES LÓGICAS BÁSICAS
Función comparación
Funciones aritméticas (suma, multiplicación…)
Función conversión de código
Función de codificación
Función de decodificación
Función de selección de datos
Función de almacenamiento (registro, memoria…)
Función de contador
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CODIGO BCD O CODIGO 8421
28
Número dígito
Binario decimal
8 4 2 1
0 0 0 0 0
0 0 0 1 1
0 0 1 0 2
0 0 1 1 3
0 1 0 0 4
0 1 0 0 5
0 1 1 0 6
0 1 1 1 7
1 0 0 0 8
1 0 0 1 9
El decimal codificado
en binario (binary
coded decimal), es
una forma particular
de emplear el sistema
binario para la
representación de
números decimales.
Cada dígito decimal
se representa por
cuatro bits,.
W W W . E L E C T R O N I C A M A S E R . M E X . T L
1
DECODIFICADOR 7447
29
a
b
c
d
e
f
g
13
12
11
10
9
15
14
1
2
4
8
BI
RBI
LT
1
3
5
7
9
2
4
6
8
10
470
470
470
470
470
470
470
A
B
C
D
7
1
2
6
4
5
3
100n
7447
+5V
W W W . E L E C T R O N I C A M A S E R . M E X . T L
D
C
B
A
32
a b c d e f g
R1 al R7
330 ohmios
13 12 11 10 9 15 14
7 1 2 6
1 12 9 8 11
2 3 6 7 10
+5Vcc
+5Vccentrada
16
5
8
14
7447
7490
+5Vcc
display
ánodo
común
W W W . E L E C T R O N I C A M A S E R . M E X . T L
CONTADOR DE O A 999 CON MULTIFLEXOR
34
g f a b
e d c Pta
g f a b
e d c Pta
g f a b
e d c Pta
16 1 65
3
2
4
9
10
11
12
13
15
14
7 8
12
13
11
16 2 1 159
7
6
5
4
3
148
LDRS1
14
S2
73
1
2
R1
1K
R1
100K
R3
6.8KR4
6.8K
14553
A
D
C
B
C1
SOBRE FLUJO
(OVER FOLW)
DISPLAY 3
CENTENAS
DISPLAY 2
DECENAS
DISPLAY 1
UNIDADES
Q1
2N 3906Q2
2N 3906Q3
2N 3906
R12 1K
R14 1K
R13 1K
R5-R11
330r
OFF
R1 potenciómetro S2= stop S1 = reset C1=0.001uF
DS1
DS2
DS3
+ 9 Vcc
4543
4093
W W W . E L E C T R O N I C A M A S E R . M E X . T L
TECNOLOGÍAS DE CIRCUITOS
INTEGRADOS
Silicio:
TTL: Transistor-Transistor Logic
ECL: Emitter Coupled Logic
NMOS: Negative-Channel Metal-Oxide-Semiconductor
CMOS: Complementary MOS
Arseniuro de Galio (GaAs)
Nivel de Integración
Small/Medium/Large/Very Large/ UltraLarge Scale
Integration SSI / MSI / LSI / VLSI / ULSI.
SSI y MSI usan TTL o CMOS
VLSI y ULSI usan CMOS (antes NMOS) 36 W W W . E L E C T R O N I C A M A S E R . M E X . T L
PROGRAMMABLE LOGIC DEVICES (PLD’S)
DISPOSITIVOS LÓGICOS PROGRAMABLES
Los PLD’s pueden reemplazar a la
lógica de función fija
Su ventaja es que la función lógica
del PLD puede cambiarse (no
hace falta cambiar el circuito ni
cambiar la interconexión)
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EQUIPOS DE MEDIDA
Osciloscopio Analógico
Osciloscopio Digital
Analizador Lógico
Fuente de Alimentación DC
Generador de funciones
Multímetro digital
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