Unidad 1-Operacion de Circuitos Electronicos Digitales

Report
OPERACIÓN DE CIRCUITOS
ELECTRONICOS DIGITALES
M. en C. Baldemar Irineo Carrasco
UNIDAD 1, Resultado de
Aprendizaje 1.1
Analiza circuitos lógicos combinatorios,
empleando sistemas y códigos
numéricos.
CONTENIDO
A. Identificación de las características de la
electrónica digital.
 Orígenes
 Conceptos básicos
 Importancia
 Aplicaciones
 B. Análisis de circuitos lógicos empleando
sistemas numéricos.
 Sistemas numéricos: Binario, Hexadecimal

CONTENIDO
Aritmética y métodos de conversión
 Representación de números con signo
 Aritmética binaria.
 Aritmética octal
 Aritmética hexadecimal
 Métodos de conversión

CONTENIDO

C. Análisis de códigos de computadora.
 Códigos numéricos.
 Códigos de caracteres y otros códigos
 Códigos para detección y corrección de
errores
A. Identificación de las características
de la electrónica Digital
Origen.
 La electrónica digital ha sido
una revolución tecnológica
muy importante y decisiva
de las últimas décadas. Su
evolución vertiginosa ha
cambiado el ritmo de los
tiempo y representa el
liderazgo tecnológico de la
vida moderna.

A. Identificación de las características
de la electrónica Digital

Los avances alcanzados en el campo de la electrónica digital
han permitido el desarrollo y la fabricación masiva, a bajo
costo, de calculadoras de bolsillo, relojes digitales,
computadoras personales, robots, y toda una generación de
aparatos y sistemas inteligentes de uso doméstico, comercial,
industrial, automotriz, científico, médico, etc.
A. Identificación de las características
de la electrónica Digital
Conceptos Básicos
 Es una parte de la electrónica que se encarga
de sistemas electrónicos en los cuales la
información está codificada en dos únicos
estados. A dichos estados se les puede llamar
"verdadero" o "falso", o más comúnmente 1 y
0, refiriéndose a que en un circuito digital hay
dos niveles de tensión.

B. Análisis de circuitos lógicos
empleando sistemas numéricos

Sistema Binario: es un sistema de numeración
en el que los números se representan utilizando
solamente los dígitos cero y uno (0 y 1). Es el
que se utiliza en las computadoras, su sistema
de numeración natural es el sistema binario
(encendido 1, apagado 0).
B. Análisis de circuitos lógicos
empleando sistemas numéricos
B. Análisis de circuitos lógicos
empleando sistemas numéricos

Sistema Hexadecimal: El sistema numérico
hexadecimal o sistema hexadecimal (Hex) es
un sistema de numeración que emplea 16
símbolos. Su uso actual está muy vinculado
a la informática y ciencias de la computación,
pues los computadores suelen utilizar el byte
como unidad básica de memoria.
B. Análisis de circuitos lógicos
empleando sistemas numéricos
B. Análisis de circuitos lógicos
empleando sistemas numéricos

Aritmética y métodos de conversión: En
las siguientes figuras se presentan las
operaciones de la aritmética binaria.
B. Análisis de circuitos lógicos
empleando sistemas numéricos

Aritmética Hexadecimal.
B. Análisis de circuitos lógicos
empleando sistemas numéricos

Métodos de Conversión Binario a
Decimal.
B. Análisis de circuitos lógicos
empleando sistemas numéricos

Métodos de Conversión Hexadecimal a
Decimal.
B. Análisis de circuitos lógicos
empleando sistemas numéricos

Métodos de Conversión:
C. Análisis de códigos de
computadora

Código BCD: Utiliza 4
dígitos binarios para
representar un dígito
decimal (0 al 9). Es más
fácil ver la relación que
hay entre un número
decimal (base 10) y el
número correspondiente
en binario (base 2).
UNIDAD 1, Resultado de
Aprendizaje 1.2
Opera circuitos lógicos
combinacionales, considerando los
fundamentos de la lógica electrónica
CONTENIDO
A. Análisis de circuitos lógicos empleando álgebra
booleana.
 Postulados básicos
 Dualidad
 Teoremas fundamentales
 B. Operación de circuitos de conmutación.
 Formas algebraicas de las funciones de
conmutación
 Formas SOP y POS
 Formas canónicas

CONTENIDO
 Compuertas
lógicas
 AND, OR, NAND, NOR, XOR, XNOR
 C. Análisis de circuitos combinatorios.
 Método algebraico
 Método de la tabla de verdad
 Análisis de diagramas de tiempo.
A. Análisis de circuitos lógicos
empleando álgebra booleana
Origen del Algebra Booleana: Se
llama así en honor a George Boole,
matemático inglés autodidacta, que fue
el primero en definirla como parte de
un sistema lógico.
 El álgebra de Boole fue un intento de
utilizar las técnicas algebraicas para
tratar expresiones de la lógica
proposicional.

Algebra Booleana

En la actualidad, el álgebra
de Boole se aplica de forma
generalizada en el ámbito del
diseño electrónico. Claude
Shannon fue el primero en
aplicarla en el diseño de
circuitos de conmutación
eléctrica biestables, en 1948.
Esta lógica se puede aplicar a
dos campos: Análisis y Diseño
Operaciones Básicas
Teoremas Fundamentales

Teoremas del Algebra de Boole
B. Operación de circuitos de
Conmutación
Suma de Productos (SOP)
 Un término producto, también llamado
minitérmino, es un término que consiste en la
multiplicación Booleana de literales (variables
o sus complementos).
 Cuando dos o más productos se suman en una
Suma Booleana, la expresión resultante es una
Suma de Productos (SOP).
 =  + 

 =  + 
Suma de Productos (SOP)


Una expresión SOP puede tener un término
con una sola variable.
 + 
Una barra (complemento) no se puede extender
a más de una variable. Sin embargo más de una
variable en un término puede tener una barra.


Suma de Productos (SOP)



Implementar una expresión SOP requiere
simplemente ORear los productos de 2 o más
compuertas AND.
Un término producto es producido por una
operación AND, y la suma de dos o más términos
producto se produce con una operación OR.
Implementación de la expresión SOP
 +  + 
Suma de Productos (SOP)

Implementación de la expresión SOP:
 +  + 
Compuertas Lógicas y Tablas de
Verdad
Diagramas de Tiempo
UNIDAD 1, Resultado de
Aprendizaje 1.3
Simplifica funciones de circuitos
lógicos combinatorios, empleando
mapas de Karnaugh
1)
A B X
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0




2)

A B C X
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
0
1
0
0





3)
A B C D X
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
  




  
4)
A B C D X
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
0










CONCLUSIONES
La evolución de la electrónica analógica
permitió la aparición de nuevos componentes
electrónicos como los transistores y
posteriormente los circuitos integrados.
 La lógica booleana se aplicó en la nueva
tecnología digital y permitió su modelado,
análisis e implementación.
 Los Circuitos Digitales presentan varias
ventajas respecto a los circuitos Analógicos.

CONCLUSIONES
Los Circuitos Digitales permitieron el
desarrollo tecnológico de las Computadoras,
las redes de Datos y los sistemas de
comunicación.
 Los elementos básicos son las compuertas
Digitales: Compuertas AND, OR, NOT, NOR,
XOR que implementan las funciones lógicas.
 El sistema de numeración empleado es el
Binario, consta de dos dígitos: 0 y 1.

CONCLUSIONES
El sistema Hexadecimal es el empleado en
los sistemas de computo y en la
Programación.
 Se hace necesario realizar conversiones
entre los sistemas de numeración Binario,
Decimal y Hexadecimal.
 El sistemas Digitales se representan
mediante: a) Expresión Algebraica, b) Tabla
de Verdad o c) Diagrama de Tiempo.


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