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Electrónica 3ª EVALUACIÓN TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales1 Electrónica Los contenidos a desarrollar son: 1. Ventajas de los Sistemas Digitales.1. Ventajas de los Sistemas Digitales. 2. Sistemas de Numeración. 3. Códigos. 4. Puertas Lógicas. TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales2 Electrónica Analógica Señales que varían de forma continua (como lo hacen las Electrónica Digital continua (como lo hacen las magnitudes físicas en la naturaleza). TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales3 Digital La información se procesa y codifica en dos estados: • El “1”. • y el “0”. Electrónica • La gran ventaja de los SISTEMAS DIGITALES frente a los ANALÓGICOS es que las señales digitales se pued en almacenar, procesar y transmitir en forma de dos dí gitos almacenar, procesar y transmitir en forma de dos dí gitos o cifras. • La información de esa manera es mucho más difícil q ue se perturbe mediante interferencias. • Gracias a la Electrónica Digital, que opera con cif ras binarias, se pueden realizar operaciones lógicas y aritméticas, que es la base de la construcción de: TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales4 aritméticas, que es la base de la construcción de: � Los autómatas. � Los microprocesadores. � Los ordenadores. Electrónica VENTAJAS DE LOS SISTEMAS DIGITALES Ventajas de la electrónica digital frente a la analógica CIRCUITOS DIGITALES CIRCUITOS ANALÓGICOS Siempre reproducen exactamente los mismos resultados. La salida puede variar con la temperatura, la tensión de alimentación, estado de los componentes, etc. El diseño de circuitos lógicos es sencillo. Para diseñar circuitos hay que realizar operaciones complejas y conocer muy bien sus Los problemas de los sistemas analógicos son: 1. La información está ligada a la forma de la onda. Si esta se degrada, se pierde información 2. Cada tipo de señal analógica necesita de unos sencillo. y conocer muy bien sus componentes. Se pueden programar para hacer que un mismo circuito puede ser utilizado para varias funciones. Los circuitos sólo realizan la función para la que han sido diseñados. Mayor facilidad de integración para circuitos repetitivos. Coste más elevado de los circuitos. Menos posibilidad de interferencias en las señales Susceptible de sufrir interferencias de otros TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales5 analógica necesita de unos circuitos electrónicos particulares (No es lo mismo un sistema electrónico para audio que para vídeo, puesto que las señales tienen características completamente diferentes). interferencias en las señales digitales. interferencias de otros sistemas. Facilidad de almacenamiento de la información en soporte magnético u óptico sin deterioro de la fidelidad de la señal, aunque se realicen muchas copias. La información almacenada se va deteriorando, sobre todo si se realizan copias. Electrónica VENTAJAS DE LOS SISTEMAS DIGITALES TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales6 Electrónica VENTAJAS DE LOS SISTEMAS DIGITALES • Con electrónica analógica. Comparativa de un sistema de tratamiento de voz, con electrónica analógica o digital: analógica. • Con electrónica digital: TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales7 digital: Electrónica • El SISTEMA BINARIO es el que mejor se adapta a la codificación de señales digitales. Usa sólo dos díg itos: el cero y el uno.y el uno. • Un SISTEMA NUMÉRICO es el conjunto de símbolos o dí gitos y las reglas con que se combinan para representar c antidades numéricas. Existen diferentes sistemas numéricos y cada uno se identifica por su base. • Un DÍGITO de un sistema numérico es un símbolo que no es combinación de otros y que representa un entero pos itivo. TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales8 combinación de otros y que representa un entero pos itivo. • Un BIT es un dígito binario (abreviación del inglés binary digit ), es decir, un 0 ó un 1. • La BASE de un sistema numérico es el número de dígi tos diferentes en ese sistema. Electrónica SISTEMAS DE NUMERACIÓN TERMINOLOGÍA • BIT : Dígito binario. Un bit puede tomar los valores 0 ó 1. Es la abreviatura de las palabras inglesas de Binary DigiT . • BYTE: Conjunto de 8 bits. El número más alto que se pue de • BYTE: Conjunto de 8 bits. El número más alto que se pue de representar es el 1111 1111, que en decimal es 255. • NIBBLE o CUARTETO : Conjunto de 4 bits. El número más alto que se puede representar es el 1111, que en de cimal es 15. En los circuitos digitales, se usan dos tensiones diferentes, TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales9 usan dos tensiones diferentes, una para representar el dígito ’1’ y otra para representar el dígito ’0’. En la electrónica tradicional se usan 5 voltios para el dígito ’1’ y 0 voltios para el dígito ’0’. Electrónica SISTEMAS DE NUMERACIÓN Sistema Base Dígitos Sistemas de Numeración Sistema Base Dígitos Binario 2 0, 1 Octal 8 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Decimal 10 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Hexadecimal 16 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales10 Hexadecimal 16 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F Electrónica SISTEMAS DE NUMERACIÓN • Tiene su base en diez dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9.• Tiene su base en diez dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9. • Su base es 10. • El lugar que ocupa cada dígito en una determinada c ifra nos indica su valor. 95610 = 900 + 50 + 6 = 9.100 + 5.10 + 6.1 95610 = 9.102 + 5.101 + 6.100 TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales11 95610 = 9.102 + 5.101 + 6.100 • El orden en el que están colocados es muy importante y si se modifica, se está representando otro número. • Cuanto más a la izquierda está un dígito, más importante es (tiene mayor peso). Electrónica SISTEMAS DE NUMERACIÓN • Tiene su base en dos dígitos: 0, 1. • Su base es 2. • Expresión polinómica: N2 = an … a2 a1 a0 = an.2n + … + a2.22 + a1.21 +a0.20 • Los términos a n … a2 a1 a0 son los dígitos (del 0 al 1 en sistema binario). TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales12 Electrónica SISTEMAS DE NUMERACIÓN Conversión de Binario a Decimal • Aplicamos la expresión polinómica. • Por ejemplo: Pasar el número binario 11001 2 a digital: 110012 = 1.24 + 1.23 +0.22 +0.21+1.20=110012 = 1.2 + 1.2 +0.2 +0.2 +1.2 = = 1.16 + 1.8 +0.4 + 0.2 + 1.1 = 2510 Conversión de Decimal a Binario TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales13 • Se realiza la división continuada por 2 hasta que el cociente sea cero. • Los restos obtenidos en los diferentes pasos nos da rán el número en binario. Para ello se toman los dígitos o btenidos en los restos desde el último al primero. Electrónica SISTEMAS DE NUMERACIÓN • EJEMPLO: ¿Cuál es el valor binario del número decimal 25 10? TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales14 Electrónica SISTEMAS DE NUMERACIÓN TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales15 1110 = 10112 El último 0 (cociente) se pondría delante, pero como no pinta nada no se hace. Electrónica SISTEMAS DE NUMERACIÓN Una manera diferente de hacer las conversiones anteriores es utilizando la siguiente tabla: bit 8 bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 Pesos en Decimal: 128 64 32 16 8 4 2 1 bit 8 bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 Pesos en Decimal: 128 64 32 16 8 4 2 1 bit 8 bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 Pesos en Decimal: 128 64 32 16 8 4 2 1Pesos en Decimal: 128 64 32 16 8 4 2 1 NUMERO BINARIO 1 1 1 1 1 1 1 1 1 NUMERO DECIMAL 1 128 64 32 16 8 4 2 1 255 (SUMA) NUMERO BINARIO 2 1 0 1 0 0 0 1 1 NUMERO DECIMAL 2 (SUMA) NUMERO BINARIO 3 1 1 1 0 1 0 1 1 Pesos en Decimal: 128 64 32 16 8 4 2 1 NUMERO BINARIO 1 NUMERO DECIMAL 1 (SUMA) Pesos en Decimal: 128 64 32 16 8 4 2 1 NUMERO BINARIO 1 1 1 1 1 1 1 1 1 NUMERO DECIMAL1 128 64 32 16 8 4 2 1 255 (SUMA) NUMERO BINARIO 2 1 0 1 0 0 0 1 1 NUMERO DECIMAL 2 128 0 32 0 0 0 2 1 163 (SUMA) NUMERO BINARIO 3 1 1 1 0 1 0 1 1 TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales16 NUMERO DECIMAL 3 (SUMA) Si al número decimal, le vamos restando cada peso de decimal y añadiendo 1 ó 0 según el resultado también se puede usar esta tabla para convertir un número decimal en binario, aunque es un poco más laborioso. NUMERO DECIMAL 3 128 64 32 0 8 0 2 1 235 (SUMA) Electrónica SISTEMAS DE NUMERACIÓN EJERCICIOS • Pasar de Decimal a Binario: a) 123 = 11110112 100000000 bit 8 bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 Pesos en Decimal: 128 64 32 16 8 4 2 1 b) 256 = c) 202 = d) 34 = • Pasar de Binario a Decimal: d) 1110001112 = 1000000002 110010102 1000102 455a) 1011 = Pesos en Decimal: 128 64 32 16 8 4 2 1 NUMERO BINARIO SUMA NUMERO DECIMAL 11 TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales17 d) 1110001112 = e) 111100002 = f) 101010112 = g) 100101112 = 455 240 171 151 a) 10112 = b) 10002 = c) 100002 = d) 1012 = 11 8 16 5 Electrónica SISTEMAS DE NUMERACIÓN • Sistema Octal → Base 8. • Sistema Hexadecimal → Base 16. • Se pueden considerar como binario abreviado, ya que la conversión de éstos a binario y viceversa es prácti camente inmediata. • Se utilizan como números intermedios en lenguajes informáticos y electrónicos . TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales18 informáticos y electrónicos . • Estos sistemas, como veremos más adelante, se emplean para escribir números binarios de una manera más compacta, dado que el paso de hexadecimal (o octal) a binario y viceversa es inmediato. Electrónica SISTEMAS DE NUMERACIÓN Sistema Octal Conversión a binario: Se sustituye cada dígito octa l por la cadena equivalente de tres bits binarios. Ver tabla : TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales19 Electrónica SISTEMAS DE NUMERACIÓN TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales20 Electrónica SISTEMAS DE NUMERACIÓN Se agrupan los bits de 3 en 3 comenzando por el bit menos Se agrupan los bits de 3 en 3 comenzando por el bit menos significativo. Como en el ejemplo el número de bits no es múltiplo de 3, se añaden a la izquierda del bit más significativo los ceros necesarios para completar el grupo de 3. TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales21 Electrónica SISTEMAS DE NUMERACIÓN Sistema Hexadecimal Posee una base 16 y Posee una base 16 y consta de 10 dígitos numéricos y 5 alfabéticos. En la siguiente tabla se muestran las equivalencias entre los diferentes códigos de numeración. TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales22 de numeración. Electrónica SISTEMAS DE NUMERACIÓN Buscando en la tabla anterior las equivalencias:Buscando en la tabla anterior las equivalencias: TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales23 Electrónica SISTEMAS DE NUMERACIÓN Se agrupan los bits de 4 en 4 comenzando por el bit menos Se agrupan los bits de 4 en 4 comenzando por el bit menos significativo. Como en el ejemplo el número de bits no es múltiplo de 4, se añaden a la izquierda del bit más significativo los ceros necesarios para completar un grupo de 4. TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales24 Electrónica • La información a procesar en los sistemas digitales • La información a procesar en los sistemas digitales debe adaptarse lo mejor posible a la forma de trabajar de los mismos. • En la práctica se recurre a formas diferentes de representar la información de todo tipo (codificar) utilizando combinaciones de unos y ceros. TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales25 utilizando combinaciones de unos y ceros. • Vamos a estudiar algunos: Electrónica CÓDIGOS Consiste en representar cada uno de los dígitos decimales por su binario equivalente expresado con 4 TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales26 expresado con 4 bits. Electrónica CÓDIGOS - BCD Los números decimales, se codifican en BCD con los bits que representan a cada uno de sus dígitos. Por ejemplo, la codificación en BCD del número decimal 59237 es: Decimal: 5 9 2 3 7 BCD: 0101 1001 0010 0011 0111 En BCD cada cifra que representa un dígito decimal (0, 1,...8 y 9) se representa con su equivalente binari o en TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales27 1,...8 y 9) se representa con su equivalente binari o en cuatro bits ( nibble o cuarteto ) (esto es así porque es el número de bits necesario para representar el nueve, el número más alto que se puede representar en BCD). Electrónica Como se observa, con el BCD sólo se utilizan 10 de l as 16 posibles combinaciones que se pueden formar con números de 4 bits, por lo que el sistema pierde cap acidad de representación, aunque se facilita la compresión de los números. Esto es porque el BCD sólo se usa para CÓDIGOS - BCD los números. Esto es porque el BCD sólo se usa para representar cifras, no números en su totalidad. Est o quiere decir que para números de más de una cifra h acen falta dos números BCD. El BCD sigue siendo ampliamente utilizado para almacenar datos, en aritmética binaria o en electró nica. Los números se pueden mostrar fácilmente en visualizadores de 7 segmentos enviando cada cuarteto TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales28 visualizadores de 7 segmentos enviando cada cuarteto BCD a un visualizador. La BIOS de un ordenador personal almacena generalmente la fecha y la hora e n formato BCD; probablemente por razones históricas se evitó la necesidad de su conversión en ASCII. Electrónica CÓDIGOS - BCD El BCD es muy común en sistemas electrónicos donde se debe mostrar un valor numérico, especialmente en los sistemas digitales no programados (sin microprocesa dor El BCD en Electrónica sistemas digitales no programados (sin microprocesa dor o microcomputador). Utilizando el código BCD, se simplifica la manipulac ión de los datos numéricos que deben ser mostrados por ejemplo en un visualizador de 7 segmentos ( display ). Esto lleva a su vez una simplificación en el diseño físic o del circuito (hardware). Si la cantidad numérica fuera TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales29 circuito (hardware). Si la cantidad numérica fuera almacenada y manipulada en binario natural, el circ uito sería mucho más complejo que si se utiliza el BCD. H ay un programa que se llama b1411 que sirve para dividir al sistema binario en dos combinaciones. Una por ejemp lo es la de sistemas digitales. Electrónica CÓDIGOS - BCD TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales30 Electrónica CÓDIGOS El código ASCII (American Standard Code for Information Interchange) es un código alfanumérico que Information Interchange) es un código alfanumérico que utiliza 7 bits (los 128 caracteres del código ASCII para codificar números, letras, símbolos especiales e instrucciones de control para periféricos). Es el c ódigo más utilizado en los teclados de los ordenadores. Así por ejemplo, la palabra “Hola” se presenta en código ASCII de la siguiente manera: TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales31 código ASCII de la siguiente manera: H o l a 1001000 1101111 1101100 1100001 Electrónica CÓDIGOS - ASCII ASCII fue publicado como estándar por primera vez en 1967 y fue actualizado por última vez en 1986. En la actualidad define códigos para 33 caracteres no imprimibles, de los cuales la mayoría son caráctere s de control obsoletos que tienen efecto sobre cómo se control obsoletos que tienen efecto sobre cómo se procesa el texto, más otros 95 caracteres imprimibl es que les siguen en la numeración (empezando por el carácter espacio). Casi todos los sistemas informáticos actuales utili zan el código ASCII o una extensión compatible para TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales32 el código ASCII o una extensión compatible para representar textos y para el control de dispositivo s que manejantexto como el teclado. No deben confundirse los códigos ALT+número de teclado con los códigos ASCII . Electrónica CÓDIGOS - ASCII Binario Decimal Hex Abreviatura Repr AT Nombre/Significado 0000 0000 0 00 NUL ֙ ^@ Carácter Nulo 0000 0001 1 01 SOH ֚ ^A Inicio de Encabezado 0000 0010 2 02 STX ֛ ^B Inicio de Texto ֜ Caracteres de Control (1) 0000 0011 3 03 ETX ֜ ^C Fin de Texto 0000 0100 4 04 EOT ֝ ^D Fin de Transmisión 0000 0101 5 05 ENQ ֞ ^E Consulta 0000 0110 6 06 ACK ֟ ^F Acuse de recibo 0000 0111 7 07 BEL ֠ ^G Timbre 0000 1000 8 08 BS ֡ ^H Retroceso 0000 1001 9 09 HT ֢ ^I Tabulación horizontal 0000 1010 10 0A LF ֣ ^J Salto de línea TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales33 0000 1011 11 0B VT ֤ ^K Tabulación Vertical 0000 1100 12 0C FF ֥ ^L De avance 0000 1101 13 0D CR ↵ ^M Retorno de carro 0000 1110 14 0E SO ֧ ^N Mayúsculas fuera 0000 1111 15 0F SI ֨ ^O En mayúsculas 0001 0000 16 10 DLE ֩ ^P Enlace de datos / Escape Electrónica CÓDIGOS - ASCII Binario Decimal Hex Abreviatura Repr AT Nombre/Significado 0001 0001 17 11 DC1 ֪ ^Q Dispositivo de control 1 — oft. XON 0001 0010 18 12 DC2 ֫ ^R Dispositivo de control 2 0001 0011 19 13 DC3 ֬ ^S Dispositivo de control 3 — oft. XOFF Caracteres de Control (2) 0001 0011 19 13 DC3 ֬ ^S — oft. XOFF 0001 0100 20 14 DC4 ֭ ^T Dispositivo de control 4 0001 0101 21 15 NAK ֮ ^U Confirmación negativa 0001 0110 22 16 SYN ֯ ^V Síncrono en espera 0001 0111 23 17 ETB ְ ^W Fin de Transmision del Bloque 0001 1000 24 18 CAN ֱ ^X Cancelar 0001 1001 25 19 EM ֲ ^Y Finalización del Medio 0001 1010 26 1A SUB ֳ ^Z Substituto 0001 1011 27 1B ESC ִ ^[ or ESC Escape TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales34 0001 1011 27 1B ESC ִ ^[ or ESC Escape 0001 1100 28 1C FS ֵ ^\ Separador de fichero 0001 1101 29 1D GS ֶ ^] Separador de grupo 0001 1110 30 1E RS ַ ^^ Separador de registro 0001 1111 31 1F US ָ ^_ Separador de unidad 0111 1111 127 7F DEL ֺ ^?, Delete o Backspace Eliminar Electrónica CÓDIGOS - ASCII Caracteres imprimibles(1) Binario Dec Hex Representación 0010 0000 32 20 espacio ( ) 0010 0001 33 21 ! 0010 0010 34 22 " # Binario Dec Hex Representación 0011 0000 48 30 0 0011 0001 49 31 1 0011 0010 50 32 2 0011 0011 51 33 3 0010 0011 35 23 # 0010 0100 36 24 $ 0010 0101 37 25 % 0010 0110 38 26 & 0010 0111 39 27 ' 0010 1000 40 28 ( 0010 1001 41 29 ) 0011 0011 51 33 3 0011 0100 52 34 4 0011 0101 53 35 5 0011 0110 54 36 6 0011 0111 55 37 7 0011 1000 56 38 8 0011 1001 57 39 9 0011 1010 58 3A : TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales35 0010 1001 41 29 ) 0010 1010 42 2A * 0010 1011 43 2B + 0010 1100 44 2C , 0010 1101 45 2D - 0010 1110 46 2E . 0011 1010 58 3A : 0011 1011 59 3B ; 0011 1100 60 3C < 0011 1101 61 3D = 0011 1110 62 3E > 0011 1111 63 3F ? Electrónica CÓDIGOS - ASCII Caracteres imprimibles(2) Binario Dec Hex Representación 0100 0000 64 40 @ 0100 0001 65 41 A 0100 0010 66 42 B 0100 0011 67 43 C Binario Dec Hex Representación 0101 0000 80 50 P 0101 0001 81 51 Q 0101 0010 82 52 R 0101 0011 83 53 S0100 0011 67 43 C 0100 0100 68 44 D 0100 0101 69 45 E 0100 0110 70 46 F 0100 0111 71 47 G 0100 1000 72 48 H 0100 1001 73 49 I 0100 1010 74 4A J 0101 0011 83 53 S 0101 0100 84 54 T 0101 0101 85 55 U 0101 0110 86 56 V 0101 0111 87 57 W 0101 1000 88 58 X 0101 1001 89 59 Y 0101 1010 90 5A Z TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales36 0100 1010 74 4A J 0100 1011 75 4B K 0100 1100 76 4C L 0100 1101 77 4D M 0100 1110 78 4E N 0100 1111 79 4F O 0101 1010 90 5A Z 0101 1011 91 5B [ 0101 1100 92 5C \ 0101 1101 93 5D ] 0101 1110 94 5E ^ 0101 1111 95 5F _ Electrónica CÓDIGOS - ASCII Caracteres imprimibles(3) Binario Dec Hex Representación 0110 0000 96 60 ` 0110 0001 97 61 a 0110 0010 98 62 b 0110 0011 99 63 c Binario Dec Hex Representación 0110 1111 111 6F o 0111 0000 112 70 p 0111 0001 113 71 q 0111 0010 114 72 r 0110 0011 99 63 c 0110 0100 100 64 d 0110 0101 101 65 e 0110 0110 102 66 f 0110 0111 103 67 g 0110 1000 104 68 h 0110 1001 105 69 i 0111 0010 114 72 r 0111 0011 115 73 s 0111 0100 116 74 t 0111 0101 117 75 u 0111 0110 118 76 v 0111 0111 119 77 w 0111 1000 120 78 x 0111 1001 121 79 y TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales37 0110 1001 105 69 i 0110 1010 106 6A j 0110 1011 107 6B k 0110 1100 108 6C l 0110 1101 109 6D m 0110 1110 110 6E n 0111 1001 121 79 y 0111 1010 122 7A z 0111 1011 123 7B { 0111 1100 124 7C | 0111 1101 125 7D } 0111 1110 126 7E ~ Electrónica CÓDIGOS - ASCII ASCII extendido Se denomina ASCII extendido a cualquier juego de caracteres de 8 bits en el cual los códigos 32 a 126 (0x20 a 0x7E) coinciden con los caracteres (0x20 a 0x7E) coinciden con los caracteres imprimibles de ASCII, así como los caracteres comúnmente llamados "de espacio", estos son los códigos de control de 8 a 13 (0x08 a 0x0D), ambos inclusive. Las codificaciones de ASCII extendido utilizan TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales38 Las codificaciones de ASCII extendido utilizan además parte o la totalidad de los códigos superiores a 128 para codificar caracteres adicionales a los caracteres imprimibles ASCII. Electrónica CÓDIGOS – ASCII EXTENDIDO TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales39 Electrónica • Necesidad de construir automatismos. • Anterior al desarrollo de la Electrónica integrada.• Anterior al desarrollo de la Electrónica integrada. • PUERTAS LÓGICAS : Componentes básicos que se utilizan en la electrónica digital para realizar las diferentes funciones elementales. • Las puertas lógicas se consiguen gracias a circuitos integrados. Constan TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales40 gracias a circuitos integrados. Constan de diferentes entradas y una salida. • A las entradas de las mismas se les aplica “1” ó “0” y en función del tipo de puerta usada, obtendremos a la salida uno de dichos niveles lógicos. Electrónica PUERTAS LÓGICAS Tabla de la Verdad Existe una manera de especificar una función boolea na y es utilizando la tabla de la verdad. En ellas lo que estamos representando es el valor que debe tomar la función cuando las variables de entrada toman todos los función cuando las variables de entrada toman todos los valores posibles. Así por ejemplo yo puedo definir una función G de la siguiente manera: ¿Cuánto vale G si A=0 y B=1?. Miramos la tabla y vemos que G vale 1. Esta forma de definir funciones booleanas es muy sencilla. El número de filas de la tabla de verdad depende TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales41 número de filas de la tabla de verdad depende del número de variables que usemos. Cuanto mayor sea el número de variables, mayor cantidad de filas tendrá la tabla de la verdad. Electrónica PUERTAS LÓGICAS Función NOT Puertas Lógicas básicas Función OR (suma) TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales42 Función AND (mult.) Electrónica PUERTAS LÓGICAS Función NOT • Símbolo de la Puerta Lógica: • Función matemática: AS = TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales43 • Tabla de la Verdad: A A 0 1 1 0 Electrónica PUERTAS LÓGICAS Función OR (suma) • Símbolo de la Puerta Lógica: • Función matemática: BAS += TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales44 • Tabla de la Verdad: A B S 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 Electrónica PUERTAS LÓGICAS • Ejemplo simulación puerta OR: TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales45 http://www.neuroproductions.be/logic-lab/ THE LOGIG LAB – Simulador digital ON LINE Electrónica PUERTAS LÓGICAS • Ejemplo simulación puerta OR: Comprobando la tabla de la verdad: TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales46 http://www.neuroproductions.be/logic-lab/ THE LOGIG LAB - Simulador ON LINE Electrónica PUERTAS LÓGICAS Función AND (mult.) • Símbolo de la Puerta Lógica: • Función matemática: BAS ⋅= TEMA 8: Introducción a los SistemasDigitales47 • Tabla de la Verdad: A B S 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 Electrónica PUERTAS LÓGICAS • Ejemplo simulación puerta AND: TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales48 Simulador de Circuitos Digitales 0.9.5 Electrónica PUERTAS LÓGICAS El número de variables de entrada no está limitado a dos OTRAS FUNCIONES LÓGICAS Función NOR Función NAND Función XOR TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales49 A B S 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 A B S 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 A B S 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Electrónica PUERTAS LÓGICAS Función XOR (OR EXCLUSIVA) A B S 0 0 0 0 1 1 1 0 11 0 1 1 1 0 Esta función se puede conseguir combinando las puertas lógicas TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales50 puertas lógicas básicas estudiadas antes. Electrónica PUERTAS LÓGICAS TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales51 Electrónica PUERTAS LÓGICAS TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales52 Electrónica PUERTAS LÓGICAS TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales53 Electrónica PUERTAS LÓGICAS RESUMEN DE PUERTAS DIGITALES: La siguiente tabla resumen los símbolos lógicos (sistema ANSI e IEC), las ecuaciones lógicas, las tablas de la verdad y los circuitos eléctricos equivalentes de las puertas más usuales. TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales54 Electrónica PUERTAS LÓGICAS EJERCICIO: • Realizar la tabla de la verdad a partir del siguiente circuito: A B C D S 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 10 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales55 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 Electrónica PUERTAS LÓGICAS SOLUCIÓN: A B C D S 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Ejercicio - CONSTRUCCIÓN DE LA TABLA DE LA VERDAD 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0Lo normal será lo contrario, es decir, 1 0 1 0 1 0 1 0 TEMA 8: Introducción a los Sistemas Digitales56 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 Lo normal será lo contrario, es decir, construir el circuito a partir de la tabla de la verdad, porque como se ha podido comprobar realizar un circuito de esta manera sería bastante laborioso… 0 1 0 1 0 0
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