lunes, 1 de diciembre de 2014

Aritmética Digital

La aritmética digital consiste en realizar operaciones con números representados en códigos que las máquinas entiendan: Binario, Signo Magnitud, Complemento a 1 y Complemento a 2.

SUMAR:
Sumar dos números en binario es igual que sumarlos en decimal, el resultado tiene el mismo valor en los dos códigos. En binario hay que ir sumando bit a bit y tener en cuenta el acarreo (Carry en inglés) para el siguiente bit.

Para sumar dos números de 4 bits se utiliza el circuito integrado 74LS238.
El 74LS238 está formado por sumadores totales, que internamente si se saca la tabla de la verdad y se hace karnaugh equivale a:


Que es la evolución del semisumador:


RESTAR:
Antes de saber restar hay qe saber representar números negativos, en binario no se puede, por lo que se representan en:

  • Signo Magnitud: Poniendo el mismo número en positivo en código binario (La magnitud) y colocándole delante el 0 si es positivo o el 1 si es negativo.

  • Complemento a 1: Se deja el bit de signo y se cambian ponen al revés los demás bits si es un número negativo, si es positivo se dejan igual también.

  • Complemento a 2: Si es negativo se le suma 1 al complemento a 1, si es positivo se deja igual que el complemento a 1.
Método de complemento a 1:
El número negativo se pone en complemento a 1, se suman y si hay acarreo al final se le suma al resultado.

Método de complemento a 2:
El número negativo se pone en complemento a 2, se suman y ya está, el resultado es definitivo.


jueves, 13 de noviembre de 2014

Contadores (circuitos secuenciales)

Los contadores son sistemas secuenciales construidos con Biestables JK, T, RS o D. 
Se pueden clasificar según:

  • Si son síncronos (que tiene señal de reloj "CLK" común para todos los Biestables) o asíncronos (que solo llega la señal de reloj al primer Biestable, el de menor peso).


  • Si son ascendentes, descendentes o ambas.
Suelen ser a su vez la base de otros circuitos; equipos de medición,divisores de frecuencia etc. Pueden contar de 0 a 15 o en BCD (de 0 a 9).

Pdf's:



Vídeos:

Vídeo en el que explica los contadores asíncronos, concretamente uno hexadecimal hecho con Biestables T, con cronogramas etc:

Vídeo en el que explica los contadores asíncronos, en este caso hecho con Biestables JK, con cronogramas:


Fuentes de información:
  • Youtube.
  • Pdf's de Internet.
  • Libro de clase.

lunes, 27 de octubre de 2014

Circuitos secuenciales (RS)

Los circuitos secuenciales dependen de las entradas y del estado anterior. El más simple es el biestable (flip-flop).
Ctos secuenciales enlace pdf

Un biestable puede variar entre dos estados.

  • Según su sincronía:
    • Síncrono:
      • Nivel: (RST, D)
        • Alto.
        • Bajo.
      • Flanco: (JK, D, T)
        • Ascendente.
        • Descendente.
    • Asíncrono (RS).
Los biestables son la base con la que se hacen otros circuitos secuneciales como los contadores o los registros.

Un biestables también se utiliza en la electrónica como elemento básico de memoria.


Biestable RS:
Biestable que tiene dos entradas R (reset) y S (set). 

  • Tabla de la verdad:

*Si se activan "R" y "S" a la vez se produce una indeterminación (X).
  • Internamente:

Nand:

Nor:



*Se puede construir con puertas lógicas Nand o con puertas Nor.

  • Tipos:
    • Síncrono por nivel.


    • Asíncrono.

  • Circuitos Integrados:
    • 4043 (puertas Nor).
    • 4044 (puertas Nand).

  • Aplicaciones:
    • Básicamente almacenar un bit de datos , memoria.
Fuentes de información:
  • Wikipedia.
  • Youtube.
  • Pdf's.
  • Páginas de electrónica.
  • Libro de clase.

jueves, 16 de octubre de 2014

Circuitos combinacionales (Decodificadores)

Un decodificador es un circuito combinacional (sus salidas son función exclusiva del valor de sus entradas en un momento dado), en el que se convierte una entrada en binario (o BCD) en la salida correspondiente a ese valor (en decimal).

Sus salidas vienen dadas por las entradas: n entradas  2n salidas.

Vídeos:








Circuitos Integrados:

CIRCUITO INTEGRADO TTL 74155 DOBLE DECODIFICADOR 2:4/DEMULTIPLEXOR DE 1:4.
CIRCUITO INTEGRADO TTL 74138 DECODIFICADOR 3:8/DEMULTIPLEXOR DE 1:8.
CIRCUITO INTEGRADO TTL 74154 DECODIFICADOR 4:16/DEMULTIPLEXOR DE 1:16.


PDF:

Pdf que explica habla sobre decodificadores etc


Página con simulación:

Página con simulaciones para entenderlo mejor


Wikipedia:

Wikipedia decodificadores


Fuentes de información:

  • Youtube.
  • Pdf's de internet.
  • Páginas web.
  • Wikipedia.

lunes, 6 de octubre de 2014

Álgebra de Boole

George Boole fue un matemático del siglo 19, que enumeró diferentes teoremas, fórmulas...
algunos de ellos se han aplicado a la informática y a las matemáticas.

El Álgebra de Boole en la informática y las matemáticas es una esquematización de las operaciones lógicas (suma, resta, multiplicación, inclusión y exclusión).


Se puede aplicar a la informática porque los ordenadores (MicroProcesadores, Microcontroladores etc) utilizan sistema binario y es muy fácil aplicarle estas leyes lógicas.

Utilizan estas leyes para procesar sus datos, operaciones (ceros y unos). Al fin y al cabo la salida o es 0 o es 1.

Chistes varios:




domingo, 5 de octubre de 2014

Familias Lógicas

Los diferentes circuitos integrados se clasifican según su familia lógica, las familias lógicas se diferencian según su tecnología de fabricación.

Las más conocidas son:

  • TTL (lógica transistor-transistor).
    • de bajo consumo.
    • de alta velocidad.
    • schottky
    • schottky de baja potencia.

  • CMOS (Semiconductor de óxido metal).

Las características más importantes de las familias lógicas son:
  • Retardo de propagación: es el tiempo que tarda en reaccionar el integrado desde que cambias un valor en la entrada, hasta que el cambio se releja en la salida.

  • Velocidad de propagación: frecuencia con la que funciona cada integrado, se mide en nanosegundos.

  • Potencia de disipación: consumo en potencia de cada integrado, se mide en milivatios.

  • Fan-Out: cantidad de integrados en serie que se le pueden colocar a la salida de uno.

  • Inmunidad al ruido: la cantidad de ruido eléctrico que puede aguantar un integrado sin que varíen sus valores, se mide en milivoltios.

  • Tensiones mínimas y máximas de las entradas y las salidas.
Nomenclaturas:
  • L: baja potencia.
  • H: alta velocidad.
  • S: schottky.
  • LS: schottky de baja potencia.
  • AS: schottky avanzada.
  • ALS: schottky avanzada de baja potencia.
Vídeo que habla de las familias lógicas TTL y CMOS:




Fuentes de información:
  • Libro de clase.
  • Youtube.
  • Pdf de internet.
  • Wikipedia.
  • Páginas varias.

Puertas Lógicas

Las puertas lógicas o Logic Gates, son dispositivos electrónicos que funcionan según las funciones booleanas, es decir: suman, multiplican, niegan, incluyen o excluyen.

Las puertas lógicas se pueden representar de varias formas:

  • Símbolos eléctricos no normalizados:

  • Símbolos eléctricos normalizados:

  • Expresión lógica:

  • Tabla de la verdad:

Vídeos hechos por mi en los que monto los integrados correspondientes a cada puerta lógica y digo un poco lo que hacen:

  • OR:

  • NOR:

  • XOR:

  • AND:

  • NAND:

  • NOT:


Fuentes de información:
  • Youtube.
  • Libro de clase.
  • Wikipedia.
  • Imágenes de Google.
  • Páginas varias.


Sistema binario

El sistema binario es un código de numeración que consta solo de dos cifras (0 y 1).


Es el sistema de numeración que usan las máquinas ya que funcionan con alimentación, tienen dos niveles de voltaje:

  • alimentado= 1
  • no alimentado= 0
Para una persona es incómodo de usar, ya que estamos acostumbrados al sistema decimal, pero se puede hacer la conversión fácilmente entre unos sistemas y otros.

Enlaces:




Explicación sencilla para hacer la conversión de binario a decimal:


Fuentes de información:

  • Wikipedia.
  • Páginas web.
  • Youtube.
  

miércoles, 17 de septiembre de 2014

Presentación del Blog

En este blog voy a hablar sobre electrónica digital y microprogramable; Algebra de boole, Procesadores, Circuitos integrados varios, Arduino etc.