Tema: Circuitos Digitales     IntroducciónDr. Miguel Angel Del Valle         Diego.     Universidad Madero.            201...
Introducción            Sistema           Analógico   Variable analógica ∈ ℜ (infinitos valores)                          ...
Introducción                 Sistema DigitalVariable digital toma un número finito de valores                             ...
IntroducciónSistemas analógicos y sistemasdigitales                                            1 abierto                  ...
Introducción              Digitalización: Conceptos previos                                                   DOS CONCEPTO...
Introducción•   Los circuitos digitales y computadoras    digitales funcionan con señales de voltajes.•   Solo pueden ser ...
*
Álgebra de Boole: Operaciones yTeoremas Concepto básico: Variable booleana: Solo puede tomar dos valores (0 ó 1) Operacion...
Propiedades de la sumaConmutativa:       A+B = B+AAsociativa:        A+(B+C) = (A+B) + C = A+B+CElemento Neutro:   A+0=0+A...
Puertas Lógicas•   Las puertas (gates) lógicas son circuitos    digitales que tienen dos o mas entradas y    produce una s...
*
*
Puertas Lógicas• Puerta NAND: combinación de AND y NOT.  La salida es 0 cuando todas las entradas son 1  y la salida es 1 ...
*
*
Circuitos secuenciales•   Un     circuito   secuencial     es  una    interconexión de flip-flops y compuertas.    Las com...
Diagrama de un circuito secuencial Entradas     Circuito                                         Salidas            combin...
Circuito Secuencial•   Un circuito secuencial se especifica por una    secuencia de tiempos de las entradas externas,    s...
Tipos de circuitos secuenciales•   Existen    dos      tipos     de     circuitos    secuenciales.    • Sincrónicos:      ...
Sistemas Sincrónicos (Síncronos o           con clock)•   Son sistemas que actúan bajo un control    de tiempo, este contr...
El Clock•   El Periodo (T): es el tamaño en tiempo de    un ciclo.•   La Frecuencia (f): es el inverso del periodo,    1/T...
Diagrama conceptual de un sistema           secuencial              Clock                                q1x1             ...
Comentarios sobre el diagrama•   Tiene n entradas, (x’s)•   El clock se comporta como una entrada más.•   Tiene k salidas ...
El Flip-FlopTambién      llamado    biestable,  esun multivibrador capaz de permaneceren uno de dos estados posibles duran...
El Flip Flop•   El Flip Flop es un dispositivo de    almacenamiento binario con clock.•   Bajo     operaciones     normale...
Rampas de subida y de bajada                      Clock                  1Rampa de subida                              Ram...
Flip Flop tipo D.    Existen varios tipos de Flip Flops, por    ejemplo, el D, el Flip Flop tipo D es el    más usado y es...
Flip Flop tipo D.•   Es el más sencillo en su operación.•   El nombre proviene de Delay (retardo), ya que su salida es    ...
Flip Flop D, tabla de comportamiento.   D    q   q’       D    q’   0    0   0        0    0   0    1   0        1    1   ...
Flip Flops con “Clear” y “Preset”•   Cualquier tipo de Flip Flop podrá contar con estas    entradas asincrónicas, en el ca...
Flip Flop tipo T (Toggle)•   Tiene una entrada T, de tal forma que si T = 1, el Flip Flop    cambia el valor del estado ac...
Flip Flop tipo JK•   Es una combinación del SR y del T, siendo así, su    comportamiento es como el SR, con excepción cuan...
Referencias:•http://mycomputerdoctorpr.com/•http://www.fit.um.edu.mx                                  *
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Introducción circuitosdigitales

190
-1

Published on

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
190
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
1
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Introducción circuitosdigitales

  1. 1. Tema: Circuitos Digitales IntroducciónDr. Miguel Angel Del Valle Diego. Universidad Madero. 2012. *
  2. 2. Introducción Sistema Analógico Variable analógica ∈ ℜ (infinitos valores) *
  3. 3. Introducción Sistema DigitalVariable digital toma un número finito de valores *
  4. 4. IntroducciónSistemas analógicos y sistemasdigitales 1 abierto Interface 0 cerrado 1 arrancado Interface 0 parado MOTOR 1 alarma PROCESADO Interface 0 correcto DIGITAL solo dos estados T SENSOR binario 1y0 Digitalizar MIC Conversor A/D Interface Reproducir Bocina Interface Conversor D/A *
  5. 5. Introducción Digitalización: Conceptos previos DOS CONCEPTOS IMPORTANTES: 1.- Los bits necesarios para digitalizar la señal T [ºC] 2.-Periodo de muestreo100 ºC 11 1 1 1 11 1 0 10 1 1 100 El número de bits (n) utilizados 0 nos define el error: 01 0 1 1 010 50 0 001 40 00 000 error (%) 30 0 ºC 20 1 bit 2 bits 3 bits 2 números 4 números 1 8 números 50% 25% 00 12,25 % 2 4 6 8 1 1 n 0 2 50 ºC 25 ºC 12,25 ºC *
  6. 6. Introducción• Los circuitos digitales y computadoras digitales funcionan con señales de voltajes.• Solo pueden ser de dos tipos: • 5V, nivel lógico 1, rango de +2 a +5 (HIGH) • 0V, nivel lógico 0, rango de 0 a +0.8 (LOW)• Estos niveles pertenecen a la familia TTL “Transistor-Transistor Logic”.• Las señales de voltaje pueden representar código binario (por ejemplo: BCD (Decimal codificado en binario), , ASCII (Código Estadounidense Estándar para el Intercambio de Información), señales de control u otros. *
  7. 7. *
  8. 8. Álgebra de Boole: Operaciones yTeoremas Concepto básico: Variable booleana: Solo puede tomar dos valores (0 ó 1) Operaciones básicas (Definición exhaustiva): Negación Complemento Adición booleana: 0+0=0 0+1=1 1+1=1 1+0=1 Multiplicación booleana: 0·0=0 0·1=0 1·1=1 1·0=0 *
  9. 9. Propiedades de la sumaConmutativa: A+B = B+AAsociativa: A+(B+C) = (A+B) + C = A+B+CElemento Neutro: A+0=0+A=APropiedades del productoConmutativa: A∙B = B∙AAsociativa: A∙ (B∙C) = (A∙B) ∙C = A∙B∙CElemento Neutro: A∙1 = 1∙A = A *
  10. 10. Puertas Lógicas• Las puertas (gates) lógicas son circuitos digitales que tienen dos o mas entradas y produce una sola salida con un nivel lógico que depende del nivel de las entradas.• Las puertas lógicas son: • Puerta AND: la salida será 1 si todas sus entradas son 1. Expresión matemática X=AB. • Puerta OR: la salida será 1 si por lo menos una entrada es 1. Expresión matemática X=A+B. • Puerta NOT: no es una puerta verdadera ya que solo tiene una entrada. La salida es invertida a la entrada. Expresión matemática X=Ā. *
  11. 11. *
  12. 12. *
  13. 13. Puertas Lógicas• Puerta NAND: combinación de AND y NOT. La salida es 0 cuando todas las entradas son 1 y la salida es 1 en las demás.• Puerta NOR: combinación de OR y NOT. La salida es 0 cuando por lo menos una entrada es 1 y la salida es 1 en las demás.• Puerta EX-OR: produce una salida de 1 cuando las dos estradas son diferentes. Siempre tiene dos entradas.• Puerta EX-NOR: produce una salida de 1 cuando las dos entradas son iguales. Siempre tiene dos entradas. *
  14. 14. *
  15. 15. *
  16. 16. Circuitos secuenciales• Un circuito secuencial es una interconexión de flip-flops y compuertas. Las compuertas por si mismas constituyen un circuito combinatorio, pero cuando se incluyen junto con los flips-flops, el circuito completo se clasifica como un circuito secuencial. *
  17. 17. Diagrama de un circuito secuencial Entradas Circuito Salidas combinatorio Flip-Flops Reloj *
  18. 18. Circuito Secuencial• Un circuito secuencial se especifica por una secuencia de tiempos de las entradas externas, salidas externas y estados binarios de los flip-flops internos.• Para poder describir esto se usan los siguientes conceptos: • Ecuaciones de entrada de los flip-flops • Tabla de estados • Diagrama de estados *
  19. 19. Tipos de circuitos secuenciales• Existen dos tipos de circuitos secuenciales. • Sincrónicos: Son sistemas cuyo comportamiento puede definirse a partir del conocimiento de sus señales en instantes discretos de tiempo. • Asincrónicos: Depende del orden que cambien las señales de entrada y pueda ser afectadas en un instante dado de tiempo. *
  20. 20. Sistemas Sincrónicos (Síncronos o con clock)• Son sistemas que actúan bajo un control de tiempo, este control se denomina reloj (clock). • Clock: es una señal que se alterna entre los valores lógicos 0 y 1 en un periodo regular. T Fig. 1: Señales de Clock *
  21. 21. El Clock• El Periodo (T): es el tamaño en tiempo de un ciclo.• La Frecuencia (f): es el inverso del periodo, 1/T y está dada en Hertz (Hz). • Ejemplo: • Una señal con frecuencia de 200 MHz, corresponde a una señal que tenga un periodo de 5 ns.• En la mayoría de los sistemas sincrónicos, los cambios ocurren en las transiciones donde la señal cambia de 0 a 1 ó de 1 a 0. *
  22. 22. Diagrama conceptual de un sistema secuencial Clock q1x1 Z1 . . . . . Memoria . . qm . . . . .xn Zk Lógica Combinatoria *
  23. 23. Comentarios sobre el diagrama• Tiene n entradas, (x’s)• El clock se comporta como una entrada más.• Tiene k salidas (z’s)• Tiene m dispositivos de almacenamiento binario (q’s)• Cada dispositivo podrá tener una o dos señales de entrada• Muchos sistemas tiene solo una entrada y una salida, pero hay varios ejemplos con varias entradas e incluso algunos sistemas que no tienen entradas a no ser el clock.• Memoria: Flip-Flop’s. *
  24. 24. El Flip-FlopTambién llamado biestable, esun multivibrador capaz de permaneceren uno de dos estados posibles duranteun tiempo indefinido en ausencia deperturbaciones. Esta característica esampliamente utilizada en electrónicadigital para memorizar información. *
  25. 25. El Flip Flop• El Flip Flop es un dispositivo de almacenamiento binario con clock.• Bajo operaciones normales este dispositivo almacenará un 1 ó un 0 y sólo cambiarán estos valores en el momento que ocurra una transición del clock. • Las transiciones que pueden producir cambios en el sistema pueden ser cuando el clock va de 0 a 1, disparo por rampa de subida (leadign-edge triggered), o cuando el clock va de 1 a 0, disparo por rampa de bajada (trailing-edge triggered).*
  26. 26. Rampas de subida y de bajada Clock 1Rampa de subida Rampa de bajada 0 *
  27. 27. Flip Flop tipo D. Existen varios tipos de Flip Flops, por ejemplo, el D, el Flip Flop tipo D es el más usado y es encontrado comúnmente en dispositivos lógicos programables.• Otros, T y SR. *
  28. 28. Flip Flop tipo D.• Es el más sencillo en su operación.• El nombre proviene de Delay (retardo), ya que su salida es un reflejo de lo que hay en la entrada con un retardo de un ciclo de clock. q q D D q’ q’ Clock Clock D con rampa de bajada D con rampa de subidaEstado Presente símbolo q y el Estado *Siguiente símbolo q’.
  29. 29. Flip Flop D, tabla de comportamiento. D q q’ D q’ 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 *
  30. 30. Flip Flops con “Clear” y “Preset”• Cualquier tipo de Flip Flop podrá contar con estas entradas asincrónicas, en el caso de Flip Flops tipo D tenemos: PRE’ CLR’ D q q’ 0 1 X X 1 Constante 1 0 X X 0 inmediata PRE q D 0 0 X X - Invalido 1 1 0 0 0Clock q’ 1 1 0 1 0 Normal CLR 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 *
  31. 31. Flip Flop tipo T (Toggle)• Tiene una entrada T, de tal forma que si T = 1, el Flip Flop cambia el valor del estado actual y si T = 0, el estado permanece sin cambios.• Tablas de Comportamiento T q q’ T q’ 0 0 0 0 q 0 1 1 1 q’ 1 0 1 1 1 0 *
  32. 32. Flip Flop tipo JK• Es una combinación del SR y del T, siendo así, su comportamiento es como el SR, con excepción cuando sus entradas J = K = 1 provoca que el Flip Flop cambie de estado, como si fuera un Flip Flop T.• Tablas de comportamiento: J K q q’ J K q’ 0 0 0 0 0 0 q 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 q’ 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 *
  33. 33. Referencias:•http://mycomputerdoctorpr.com/•http://www.fit.um.edu.mx *
  1. ¿Le ha llamado la atención una diapositiva en particular?

    Recortar diapositivas es una manera útil de recopilar información importante para consultarla más tarde.

×