ELECTRONICA DIGITAL
La Electrónica Digital es la parte de la
Electrónica que trabaja con variables discretas. Este hecho implica que un
pequeño cambio en alguna de las variables del circuito (siempre que no cambie
su valor discreto) no producirá un cambio apreciable en el comportamiento del
circuito.
La Electrónica Analógica es la parte de la
Electrónica que trabaja con variables continuas de tal forma que un pequeño
cambio en alguna variable puede producir un gran cambio en el comportamiento
del circuito.
Dentro de los
circuitos digitales, existe una división en dos grandes grupos: circuitos
combinacionales y circuitos secuenciales. Los circuitos combinacionales se
caracterizan por el hecho de que las salidas únicamente dependen de la combinación
de entradas y no de la historia anterior del circuito; por lo tanto, no tienen
memoria y el orden de la secuencia de entradas no es significativo. Los
circuitos secuenciales se caracterizan por el hecho de que las salidas dependen
de la historia anterior del circuito además de la combinación de entradas; por
lo que estos circuitos sí disponen de memoria y el orden de la secuencia de
entradas sí es significativo.
ESTADOS LOGICOS
Lo que comúnmente en lógica es falso o
verdadero, en la lógica digital lo vemos representado mediante dígitos
utilizando exclusivamente los valores 0 y 1, números que de por sí no tienen un
valor numérico de tipo Real, sino más bien de tipo discreto, es decir ,
0 y 1 representan distintos estados del objeto de estudio, determinado por cada
persona a la hora de poder desarrollar un circuito digital.
Los circuitos digitales funcionan generalmente
bajo tensiones de 5 voltios en corriente continua, Generalmente, el estado
lógico 0 representa una ausencia de tensión, un nivel bajo; y el estado lógico
1 representa una existencia de tensión, un nivel alto. Mediante la combinación
de estos valores es posible generar una serie de datos convertible a cualquier
código utilizando la normativa aplicable en cada caso, es decir, están
bien identificadas, razón por la cual a un determinado nivel de tensión se lo
llama estado alto (High) o Uno lógico; y a otro, estado bajo (Low) o Cero
lógico, por lo que las
señales eléctricas con que trabaja un sistema digital son 0V y 5V. Las señales
digitales se regulan por las magnitudes o valores discretos, para nuestro
trabajo, representados tales valores por dos niveles el cero y el uno. Cada uno
de estos valores recibe el nombre de BIT(binary digit). Cada dígito del número
binario, encendido o apagado, se conoce como bit. Una serie de varios
bits en sucesión se conoce comúnmente como palabra binaria o simplemente palabra.
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COMPUERTAS LOGICAS
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SISTEMAS NUMERICOS
El sistema decimal es un sistema en base 10. En una cantidad decimal
cada dígito tiene un peso asociado a una potencia de 10 según la posición que
ocupe. Así pues, siguiendo la costumbre legada de los árabes sarracenos, en la
numeración binaria, al igual que en la numeración decimal en la cual conforme
se va contando hacia arriba las cifras de magnitud creciente correspondientes a
las unidades, las decenas, las centenas, etc. se van escribiendo hacia la
izquierda, también en la numeración base 2 se acostumbra escribir los números
binarios creciendo hacia la izquierda, y al hacer esto el "bit" de
menor magnitud que es puesto en el extremo derecho es conocido como el bit menos significativo (en inglés: Least Significant Bit ó LSB), mientras que el "bit"
de mayor magnitud es puesto en el extremo izquierdo y es conocido como el bit más significativo (en inglés: Most Significant Bit ó MSB). El sistema binario es el más utilizado en los
circuitos electrónicos digitales. Existen otros dos sistemas, en las
aplicaciones digitales; El hexadecimal y el octal. Su ventaja radica en la
facilidad que ofrecen para representar de forma reducida los números binarios. El
sistema binario es un sistema en base dos utilizado por los computadores
digitales y tiene sólo dos valores lógicos posibles - "0 y 1" - para sus coeficientes,
los cuales se pueden representar físicamente de distintas maneras, como las siguientes:
·
Tensiones alto y bajo.
·
Interruptor cerrado o abierto.
·
Corriente eléctrica alta o baja.
Para la conversión de decimal a binario se emplean dos métodos. El primero es divisiones sucesivas y el segundo es suma de potencias de 2.
Por potencias de 2
Ejemplo. Convertir a decimal el binario 101101
El ultimo numero de
la derecha es el numero menos significativo y el primero de la izquierda el mas
significativo, por lo que se lleva un orden de potencias como se muestra:
1x25
+ 0x24 + 1x23 + 1x22 + 0x21 + 1x20
En decimal se
tiene: 25 = 32 ; 24 = 16 ; 23
= 8
; 22 = 4 ; 21
=
2 ; 20 = 1
32 + 0 + 8 + 4 + 0
+1 = 4510.
Por divisiones sucesivas
Se va dividiendo la cantidad decimal por 2,
apuntando los residuos, hasta obtener un cociente cero. El último residuo
obtenido es el bit más significativo (MSB) y el primero es el bit menos
significativo (LSB).
Ejemplo
Convertir el número 15310 a binario.
El resultado en binario de 15310 es
10011001
Sistema Hexadecimal
El sistema hexadecimal es un
sistema en base 16 y consta de 16 dígitos diferentes que son: del 0 al 9 y
luego de la letra A a la F, es decir 10 dígitos numéricos y seis
caracteres alfabéticos.
El sistema hexadecimal se usa como forma simplificada de representación
de números binarios y debido a que 16 es una potencia, resulta muy sencilla la
conversión de los números del sistema binario al hexadecimal y viceversa.
Para convertir un número
hexadecimal en un número binario se reemplaza cada símbolo hexadecimal por un
grupo de cuatro bits.
Ejemplo. El número 4F5B16 en
binario equivale a
En la conversión de una magnitud decimal a hexadecimal se
realizan divisiones sucesivas por 16 hasta obtener un cociente de cero. Los
residuos forman el número hexadecimal equivalente, siendo el último residuo el
dígito más significativo y el primero el menos significativo.
Ejemplo Convertir el número 186910
a hexadecimal
El resultado en hexadecimal de 186910 es 74D16
En el sistema hexadecimal, cada dígito tiene asociado
un peso equivalente a una potencia de 16, entonces se multiplica el valor
decimal del dígito correspondiente por el respectivo peso y realizar la suma de
los productos.
Ejemplo Convertir el número 31F16 a
decimal.
3x162 +
1x161 + 15 x 160
(3x256) + (1x16) +(1x15)
= 768 + 16 + 15 = 79910
Sistema Octal
El sistema octal es un sistema en base 8 y está formado
por 8 dígitos. En un número octal, los pesos crecen de derecha a izquierda en
potencias de 8. En la tabla se muestran valores de numeraciones.
Observe que en octal los dígitos 8 y 9 no se usan.
La conversión de un número octal en decimal se obtiene
multiplicando cada dígito por su peso y sumando los productos.
Ejemplo. Convertir 1725 a decimal
83 = 512 ; 82
= 64 ;
81 = 8 ; 80
= 1
1x83 + 7x82 + 2x81
+ 5x80
(1 x 512) + (7 x 64) + (2 x 8)
+ (5 x 1)
512+
448+16+5= 9818
Para convertir binario a octal se usa forma especifica, El
método consiste en hacer grupos de 3 bits hacia la izquierda y hacia la derecha
del punto que indica las fracciones, hasta cubrir la totalidad del número
binario. Enseguida se convierte cada grupo de número binario de 3 bits a su
equivalente octal.
Ejemplo Convertir el número 010101012 a octal
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