Segundo Manual de Electronica Digital

8/17/2019 Segundo Manual de Electronica Digital

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MANUAL DE

ELECTRÓNICADIGITAL

El presente trabajo ha sido elaborado apartir de las clases desarrolladas, siendouna sntesis de la asi!natura, "til co#o#aterial de apo$o para un posterior

repaso de la #is#a% &u contenido est'or!ani(ado por captulos, inclu$endo loscasos de laboratorio desarrollados en laasi!natura%

MANUAL DECIRCUIT)&


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INDICE

INDICE*************************************************************+

CA-TUL) I INTR)DUCCIÓN A LA& T.CNICA& DIGITALE&************/

0%0% &I&TEMA& ANALÓGIC)& 1 &I&TEMA& DIGITALE&*******************/

0%+% &I&TEMA& DE NUMERACIÓN***************************************/0%+%0%&I&TEMA& DECIMAL****************************************************/

0%+%+%&I&TEMA& 2INARI)****************************************************/0%+%3%&I&TEMA& 4E5ADECIMAL**********************************************/0%+%6%&I&TEMA& 2CD********************************************************/0%+%7%TA2LA C)MARATI8A**************************************************/

0%3% CAM2I)& DE 9A&E************************************************/0%3%0%DE CUAL:UIER 2A&E A DECIMAL***************************************/0%3%+% DE CUAL:UIER 2A&E :UE &EA )TENCIA E5ACTA DE D)&, A 2INARI)**;0%3%3%DE CUAL:UIER 2A&E :UE N) &EA )TENCIA E5ACTA DE D)&, A2INARI)*********************************************************************;

0%6% CÓDIG)&*********************************************************;

0%7% CIRCUIT) DIGITALE&**********************************************;0%7%0%NI8ELE& LÓGIC)&*****************************************************;

0%/% TA2LA DE 8ERDAD************************************************;0%/%0%C)M2INACI)NE& LÓGICA&*********************************************;0%/%+%E&TAD)& INDI9ERENTE&***********************************************;

0%;% LA2)RAT)RI)****************************************************;

CA-TUL) II UERTA& LÓGICA&*************************************<

+%0% CA&) R=CTIC)**************************************************<

+%0%0% UNA NUE8A C)MUERTA***********************************************<+%+% UERTA 2=&ICA&**************************************************<

+%+%0%UERTA& C)MLEMENTARIA& ) NEGADA&*****************************<

+%3% =LEGRA DE 2))LE************************************************<+%3%0%9UNCI)NE& 2=&ICA& 2))LEANA&*************************************<+%3%+% )&TULAD)&********************************************************<+%3%3% R)IEDADE&*******************************************************<+%3%6% TE)REMA&**********************************************************<+%3%7% UTILI>ACIÓN DE UERTA& NAND 1 N)R*****************************0?

+%6% 9UNCI)NE& CANÓNICA&*****************************************0?+%6%0%N)TACIÓN &IMLI9ICADA DE E5RE&I)NE& CANÓNICA&**************0?


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+%6%+% MINIMI>ACIÓN DE 9UNCI)NE& LÓGICA&****************************0?+%6%3% MAA& DE @ARNAUG4**********************************************0?

+%7% LA2)RAT)RI)***************************************************0?

CA-TUL) III 9AMILIA& LÓGICA&***********************************003%0% CARACTER-&TICA& DE LA& 9UNCI)NE& LÓGICA&*****************00

3%0%0%9UENTE DE ALIMENTACIÓN 8CCB************************************003%0%+%RETARD) ) TIEM) DE R)AGACIÓN*******************************003%0%3% M=RGENE& DE C)RRIENTE& 1 8)LTAE&******************************003%0%6%INMUNIDAD AL RUID)************************************************003%0%7%CAACIDAD DE CARGA***********************************************003%0%/%DI&CIACIÓN DE )TENCIA*******************************************003%0%;%R)DUCT) RETARD) )TENCIA************************************00

3%+% TA2LA C)MARATI8A ENTRE 9AMILIA& LÓGICA&******************00

3%3% 9AMILIA TTL LÓGICA TRAN&I&T)R TRAN&I&T)R*****************0+

3%6% 9AMILIA CM)& LÓGICA C)N TRAN&I&T)R M)&C)MLEMENTARI)&***************************************************0+

3%7% )TRA& 9AMILIA&*************************************************0+3%7%0% 9AMILIA RTL LÓGICA C)N RE&I&TENCIA TRAN&I&T)R****************0+3%7%+% 9AMILIA DTL LÓGICA C)N DI)D) TRAN&I&T)R********************0+3%7%3% 9AMILIA ECL LÓGICA DE AC)LAMIENT) )R EMI&)R****************0+

3%/% C)MATI2IIDAD LÓGICA ENTRE 9AMILIA&*************************0+

3%;% CLA&I9ICACIÓN DE LA& 9AMILIA& TTL 1 CM)&********************0+3%;%0% &U29AMILIA& TTL*****************************************************0+3%;%+% &U29AMILIA& CM)&************************************************0+3%;%3% D-GIT)& DE IDENTI9ICACIÓN DE LA& UERTA&**********************03

3%F% ENTRADA& N) U&ADA&******************************************03

3%


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7%0% &UMA 2INARIA***************************************************077%0%0%&EMI&UMAD)RE&****************************************************077%0%+%&UMAD)R 2INARI) C)MLET)***************************************077%0%3%&UMAD)R DE N 2IT&*************************************************07

7%+% RE&TA 2INARIA**************************************************07

7%3% NUMER)& NEGATI8)&*******************************************077%3%0% C)MLEMENT) A +***************************************************077%3%+% C)MLEMENT) A 0*************************************************07

7%6% UNIDAD ARITM.TIC) LÓGICA ALUB*****************************0/

7%7% C)MARAD)RE&************************************************0/

7%/% LA2)RAT)RI)***************************************************0/

CA-TUL) 8I CIRCUIT)& &ECUENCIALE& 2=&IC)&*****************0;

/%0% CUE&TIÓN RACTICA*********************************************0;

/%+% 2IE&TA2LE R &*************************************************0;/%+%0%2IE&TA2LE R & &-NCR)N)******************************************0;/%+%+% 2IE&TA2LE R & ACTI8AD) )R 9LANC)& DE REL)****************0;

/%3% 2IE&TA2LE @**************************************************0;/%3%0%2IE&TA2LE @ &-NCR)N)*******************************************0;/%3%+% 2IE&TA2LE @ MAE&TR) E&CLA8)*******************************0;

/%6% 2IE&TA2LE TI) D***********************************************0F

/%7% 2IE&TA2LE TI) T************************************************0F/%/% &EHALE& ARA 9IACIÓN DE &ALIDA******************************0F

/%/%0%&EHALE& RE&ET CLEAR********************************************0F/%/%+% &EHALE& &ET RE&ET**********************************************0F

/%;% RE&UMEN DE TA2LA& DE 2IE&TA2LE&****************************0F

/%F% LA2)RAT)RI)***************************************************0F


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CAPÍTULO IINTRODUCCIÓN A LAS TÉCNICAS

DIGITALES

4o$ en da, la #a$or parte de los arteactos son di!itales%La palabra di!ital proJiene de di!ito $ tiene Kue Jer con laor#a co#o se representan los par'#etros Kue usa#osco#o #edidas de lon!itud, Jalores de te#peratura,

Jelocidad, etc%

1.1. SISTEMAS ANALÓGICOS YSISTEMAS DIGITALES

Los

circuitos

electrnicos se pueden diJidir en dos a#pliascate!oras di!itales $ anal!icos% La electrnica di!italutili(a #a!nitudes con

Jalores

discretos, #ientras Kue laelectrnica anal!ica e#plea #a!nitudes con Jalorescontinuos%

Un sistema digital es cualKuier dispositiJo destinado ala !eneracin, trans#isin, procesa#iento oal#acena#iento de seales di!itales% Ta#bin unsistema digital

es una co#binacin de dispositiJosdiseado para #anipular cantidades sicas o inor#acin

Kue estn representadas en or#a di!italO es decir, Kueslo puedan to#ar Jalores discretos%

http://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuitohttp://www.monografias.com/trabajos5/electro/electro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/dispalm/dispalm.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/signos-simbolos/signos-simbolos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/sisinf/sisinf.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuitohttp://www.monografias.com/trabajos5/electro/electro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/dispalm/dispalm.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos36/signos-simbolos/signos-simbolos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/sisinf/sisinf.shtml


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La #a$ora de las Jeces estos dispositiJos son

electrnicos, pero ta#bin pueden ser #ec'nicos,#a!nticos o neu#'ticos% ara el an'lisis $ la sntesis desiste#as

di!itales binarios se utili(a co#o herra#ienta el'l!ebra de 2oole%

Los siste#as di!itales pueden ser de dos tipos

• Sistemas digitales !m"i#ai!#ales &onaKuellos en los Kue la salida del siste#a slo

depende de la entrada presente% or lo tanto, nonecesita #dulos de

#e#oria, $a Kue la salida nodepende de entradas preJias%

• Sistemas digitales se$e#iales La salidadepende de la entrada actual $ de las entradasanteriores% Esta

clase

de siste#as necesitanele#entos de #e#oria Kue recojan la inor#acinde la Phistoria

pasadaP del siste#a%

ara la i#ple#entacin de los circuitos di!itales, seutili(an puertas l!icas AND, )R $ N)TB $ transistores%Estas puertas si!uen el co#porta#iento de al!unasunciones booleanas%

&e dice Kue un sistema es a#al%gi! cuando las#a!nitudes de la seal se representan #edianteJariables

continuas, esto es

an'lo!as

a las #a!nitudesKue dan lu!ar a la !eneracin de esta seal% Un sistema

http://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos7/sipro/sipro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/exal/exal.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/memor/memor.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/debate-multicultural-etnia-clase-nacion/debate-multicultural-etnia-clase-nacion.shtmlhttp://www.monografias.com/Historia/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/trans/trans.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTEShttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos7/sipro/sipro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/exal/exal.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/memor/memor.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/debate-multicultural-etnia-clase-nacion/debate-multicultural-etnia-clase-nacion.shtmlhttp://www.monografias.com/Historia/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/trans/trans.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTES


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+ailidad de dise&!

El

diseo

di!ital, a #enudo deno#inado Sdiseo l!icoS,es l!ico% No se necesitan habilidades #ate#'ticasespeciales, $ el co#porta#iento de los peKueos circuitosl!icos puede Jisuali(arse #ental#ente sin tener al!unaidea especial acerca del unciona#iento de

capacitores,transistores u otros dispositiJos Kue reKuieren del c'lculopara #odelarse%

+le,i"ilidad - $#i!#alidad

Una Je( Kue un proble#a se ha reducido a su or#adi!ital, podr' resolJerse utili(ando un conjunto de pasosl!icos en el espacio $ el tie#po% or eje#plo, se puededisear un circuito di!ital Kue #e(cle o codiKue su Jo(!rabada de #anera Kue sea absoluta#ente indescirablepara cualKuiera Kue no ten!a su SclaJeS contraseaB,pero sta podr' ser escuchada Jirtual#ente sin distorsinpor cualKuier persona Kue posea la claJe% Intente hacer lo#is#o con un circuito anal!ico%

P)!g)ama"ilidad/

Usted probable#ente $a est a#iliari(ado con lasco#putadoras

di!itales $ la acilidad con la Kue se puededisear, escribir $ depurar pro!ra#as para las #is#as%ues bien, adiJine Ku Una !ran parte del diseo di!italse lleJa a cabo en la actualidad al escribir pro!ra#as,ta#bin, en los len!uajes de descripcin de len!uaje dedescripcin

de

4ardXare

4DLs,

por sus si!las en

in!lsB,

Estos len!uajes le per#iten especicar o

#odelar

tanto laestructura co#o la uncin de un circuito di!ital% Ade#'sde incluir un co#pilador, un 4DL tpico ta#bin tienepro!ra#as de si#ulacin $ sntesis% Estas herra#ientas depro!ra#acin sotXareB se utili(an para Jericar elco#porta#iento del #odelo de hardXare antes Kue seaconstruido, para posterior#ente reali(ar la sntesis del

http://www.monografias.com/trabajos13/diseprod/diseprod.shtmlhttp://www.monografias.com/Matematicas/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/factorpotencia/factorpotencia.shtml#comohttp://www.monografias.com/trabajos7/caes/caes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/perde/perde.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/computadoras/computadoras.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Programacion/http://monografias.com/trabajos10/anali/anali.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/concepto-de-lenguaje/concepto-de-lenguaje.shtmlhttp://monografias.com/trabajos10/anali/anali.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Hardware/http://www.monografias.com/trabajos16/manual-ingles/manual-ingles.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTROhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/sipro/sipro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/contrest/contrest.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Programacion/http://www.monografias.com/Computacion/Software/http://www.monografias.com/trabajos/adolmodin/adolmodin.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/diseprod/diseprod.shtmlhttp://www.monografias.com/Matematicas/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/factorpotencia/factorpotencia.shtml#comohttp://www.monografias.com/trabajos7/caes/caes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/perde/perde.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/computadoras/computadoras.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Programacion/http://monografias.com/trabajos10/anali/anali.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/concepto-de-lenguaje/concepto-de-lenguaje.shtmlhttp://monografias.com/trabajos10/anali/anali.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Hardware/http://www.monografias.com/trabajos16/manual-ingles/manual-ingles.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTROhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/sipro/sipro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/contrest/contrest.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Programacion/http://www.monografias.com/Computacion/Software/http://www.monografias.com/trabajos/adolmodin/adolmodin.shtml


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#odelo en un circuito, aplicando una tecnolo!a deco#ponente en particular%

'el!idad

Los dispositiJos di!itales de la actualidad son #u$Jeloces% Los transistores indiJiduales en los circuitosinte!rados #'s r'pidos pueden con#utarse en #enos de0? picose!undos, un dispositiJo co#pleto $ co#plejoconstruido a partir de estos transistores puede eVa#inar

sus entradas $ producir una salida en #enos de +nanose!undos% Esto si!nica Kue un dispositiJo de estanaturale(a puede producir 7?? #illones o #'s resultadospor se!undo%

E!#!m0a/

Los circuitos di!itales pueden proporcionar #uchauncionalidad en un espacio peKueo% Los circuitos Kue see#plean de #anera repetitiJa pueden Sinte!rarseS en unsolo SchipS $ abricarse en #asa a un

costo

#u$ bajo,haciendo posible la abricacin de productos desechablesco#o son las calculadoras, relojes di!itales $

tarjetas#usicales de elicitacin% Usted podra pre!untarse,Sacaso tales cosas son al!o buenoS YNo i#portaZB

Aa#e te#!l%gi! !#sta#te/

http://www.monografias.com/Tecnologia/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/coad/coad.shtml#costohttp://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/tarin/tarin.shtmlhttp://www.monografias.com/Tecnologia/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/coad/coad.shtml#costohttp://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/tarin/tarin.shtml


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Cuando se disea un siste#a di!ital, casi sie#pre se sabeKue habr' una tecnolo!a #'s r'pida, #'s econ#ica oen todo caso, una tecnolo!a superior para el #is#o caso

poco tie#po% Los diseadores inteli!entes puedenadaptar estos aJances uturos durante el diseo inicial deun siste#a, para anticiparse a la obsolescencia delsiste#a $ para orecer un Jalor a!re!ado a losconsu#idores%

or eje#plo, las co#putadoras port'tiles a #enudotienen ranuras de eVpansin para adaptar procesadores#'s r'pidos o #e#orias #'s !randes Kue las Kue seencuentran disponibles en el #o#ento de supresentacin en el

#ercado% De este #odo, esto essuciente para un #ati( de

#ercadotecnia

acerca deldiseo di!ital%

'e#ta(as del *)!esad! digital de se&ales )e#te ala#al%gi!/

EVisten #uchas ra(ones por las Kue el procesado di!italde una seal anal!ica puede ser preerible al procesadode la seal directa#ente en el

do#inio

anal!ico%ri#ero, un siste#a di!ital pro!ra#able per#ite[eVibilidad a la hora de recon!urar las

operaciones

deprocesado di!ital de seales sin #'s Kue ca#biar elpro!ra#a% La recon!uracin de un siste#a anal!icoi#plica habitual#ente el rediseo del hardXare, se!uidode la co#probacin $ Jericacin para Jer Kue operacorrecta#ente%

Ta#bin dese#pea un papel i#portante al ele!ir elor#ato del procesador de seales la consideracin de laprecisin% Las tolerancias en los co#ponentes de loscircuitos anal!icos hacen Kue para el diseador delsiste#a sea eVtre#ada#ente dicil controlar la precisinde un siste#a de procesado anal!ico de seales% Enca#bio, un siste#a di!ital per#ite un #ejor control de losreKuisitos de precisin% Tales reKuisitos, a su Je(, resultan

en la especicacin de reKuisitos en la precisin del

http://www.monografias.com/trabajos5/sisope/sisope.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/memorias/memorias.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/mercado/mercado.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/mercadotecnia/mercadotecnia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/doin/doin.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/diop/diop.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Programacion/http://www.monografias.com/trabajos5/sisope/sisope.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/sisope/sisope.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/memorias/memorias.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/mercado/mercado.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/mercadotecnia/mercadotecnia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/doin/doin.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/diop/diop.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Programacion/http://www.monografias.com/trabajos5/sisope/sisope.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtml


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conJersor A\D $ del procesador di!ital de seales, entr#inos de lon!itud de palabra, arit#tica de co#a[otante rente a co#a ja $ actores si#ilares%

Las seales di!itales se al#acenan 'cil#ente en soporte#a!ntico cinta o discoB sin deterioro o prdida en ladelidad de la seal, aparte de la introducida en laconJersin A\D% Co#o consecuencia, las seales se hacentransportables $ pueden procesarse en tie#po no real enun laboratorio re#oto% El #todo de procesado di!ital deseales ta#bin posibilita la i#ple#entacin deal!orit#os de procesado de seal #'s sosticados%General#ente es #u$ dicil reali(ar operaciones#ate#'ticas precisas sobre seales en or#atoanal!ico, pero esas #is#as operaciones puedeneectuarse de #odo rutinario sobre un ordenador di!italutili(ando sotXare% En al!unos casos, la i#ple#entacindi!ital del siste#a de procesado de seales es #'sbarato Kue su eKuiJalente anal!ica%

El #enor coste se debe a Kue el hardXare di!ital es #'sbarato o, Kui('s, es resultado de la [eVibilidad ante#odicaciones Kue per#ite la i#ple#entacin di!ital%Co#o consecuencia de estas Jentajas, el procesadodi!ital de seales se ha aplicado a siste#as pr'cticos Kuecubren un a#plio ran!o de disciplinas% Cita#os, poreje#plo, la aplicacin de tcnicas de procesado di!ital deseales al procesado de Jo( $ trans#isin de seales encanales telenicos, en procesado $ trans#isin dei#'!enes, en sis#olo!a $ !eosica, en prospeccinpetrolera, en la deteccin de eVplosiones nucleares, enel procesado de seales recibidas del espacio eVterior, $en una enor#e Jariedad de aplicaciones%

&in e#bar!o, co#o $a se ha indicado,

laim*leme#tai%# digital tie#e s$s limitai!#es% Unali#itacin pr'ctica es la

Jelocidad

de operacin de losconJersores A\D $ de los procesadores di!itales deseales% 8ere#os Kue las seales con anchos de bandaeVtre#ada#ente !randes precisan conJersores A\D con

una Jelocidad de

#uestreo

alta $ procesadores di!itales

http://www.monografias.com/trabajos15/informe-laboratorio/informe-laboratorio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/algoritmos/algoritmos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/juti/juti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos3/color/color.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/informe-laboratorio/informe-laboratorio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/algoritmos/algoritmos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/juti/juti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos3/color/color.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtml


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de seales r'pidos% As, eVisten seales anal!icas con!randes anchos de banda para las Kue la solucin#ediante procesado di!ital de seales se encuentra #'s

all' delS estado del

arteS del hardXare di!ital%

E(em*l!s de a2$ell!s sistemas a#al%gi!s 2$ea3!)a se 3a# $elt! digitales.

+!t!g)a0as

La #a$ora de las c'#aras todaJa hacen uso de pelculasKue tienen un recubri#iento de haluros de plata para!rabar i#'!enes% &in e#bar!o, el incre#ento en ladensidad de los #icrocircuitos o SchipsS de #e#oriadi!ital ha per#itido el

desarrollo

de c'#aras di!itales Kue!raban una i#a!en co#o una #atri( de /6? V 6F?, oincluso arre!los #'s eVtensos de piVeles donde cadapiVel al#acena las intensidades de sus co#ponentes decolor rojo, Jerde $ a(ul de F bits cada uno%

Esta !ran cantidad de datos, alrededor de siete #illonesde bits en este eje#plo puede ser procesada $co#pri#ida en un or#ato deno#inado EG $ reducirsea un ta#ao tan peKueo co#o el eKuiJalente al 7] delta#ao ori!inal de al#acena#iento dependiendo de lacantidad de detalle de la i#a!en% De este #odo lasc'#aras di!itales dependen tanto del al#acena#ientoco#o del procesa#iento di!ital%

http://www.monografias.com/Arte_y_Cultura/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/desorgan/desorgan.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/imco/imco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/macroecon/macroecon.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/basda/basda.shtmlhttp://www.monografias.com/Arte_y_Cultura/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/desorgan/desorgan.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/imco/imco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/macroecon/macroecon.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/basda/basda.shtml


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G)a"ai!#es de ide!/

Un disco Jers'til di!ital de #"ltiples usos D8D

por lassi!las de

di!ital Jersatile discB

al#acena Jideo en unor#ato di!ital alta#ente co#pri#ido deno#inado MEG+% Este est'ndar codica una peKuea raccin de loscuadros indiJiduales de Jideo en un or#ato co#pri#idose#ejante al EG $ codica cada uno de los otroscuadros co#o la dierencia entre ste $ el anterior% Lacapacidad de un D8D de una sola capa $ un solo lado esde aproVi#ada#ente 37 #il #illones de bits sucientepara !rabar casi + horas de Jideo de alta calidad $ undisco de doble capa $ doble lado tiene cuatro Jeces estacapacidad%

G)a"ai!#es de a$di!/

Al!una Je( se abricaron eVclusiJa#ente #ediante lai#presin de or#as de onda anal!icas sobre cinta#a!ntica o un acetato LB, las !rabaciones de audioutili(an en la actualidad de #anera ordinaria discosco#pactos di!itales CD%

Co#pact DiscsB%

Un CDal#acena la #"sica co#o una serie de n"#eros de 0/bits Kue corresponden a #uestras de la or#a de ondaanal!ica ori!inal se reali(a una #uestra por canalestereonico cada ++%; #icrose!undos% Una !rabacinen CD a toda su capacidad ;3 #inutosB contiene hastaseis #il #illones de bits de inor#acin%

Ca)"$)ad!)es de a$t!m%iles/

Al!una Je( controlados estricta#ente por coneViones#ec'nicas inclu$endo dispositiJos #ec'nicosSanal!icosS inteli!entes Kue #onitorean la te#peratura,presin% etc%B, en la actualidad los

#otores

de losauto#Jiles est'n controlados por #icroprocesadoresinte!rados% DiJersos sensores electrnicos $

electro#ec'nicos conJierten las condiciones de la

http://www.monografias.com/trabajos16/dvd-video-digital/dvd-video-digital.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos27/audio-mpeg/audio-mpeg.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/multimediaycd/multimediaycd.shtmlhttp://www.monografias.com/Arte_y_Cultura/Musica/http://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/micro/micro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/humed/humed.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/dvd-video-digital/dvd-video-digital.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos27/audio-mpeg/audio-mpeg.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/multimediaycd/multimediaycd.shtmlhttp://www.monografias.com/Arte_y_Cultura/Musica/http://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/micro/micro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/humed/humed.shtml


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#'Kuina en n"#eros Kue el #icroprocesador puedeeVa#inar para deter#inar c#o controlar el [ujo de!asolina $ oV!eno hacia el #otor% La salida del

#icroprocesador es una serie de n"#eros Jariante en eltie#po Kue actiJa a transductores electro#ec'nicos Kuea su Je( controlan la #'Kuina%

El sistema tele%#i!/

Co#en( hace un si!lo con #icronos $ receptoresanal!icos Kue se conectaban en los eVtre#os de un parde ala#bres de cobre o, era una cuerdaB% Incluso en laactualidad en la #a$or parte de los ho!ares todaJa see#plean telonos anal!icos los cuales trans#itenseales anal!icas hacia la

ocina

central C)B de laco#paa telenica% No obstante en la #a$ora de lasocinas centrales estas seales anal!icas se conJiertena un or#ato di!ital antes Kue sean enJiadas a susdestinos, $a sea Kue se encuentren en la #is#a ocinacentral o en cualKuier punto del planeta%

Durante #uchos aos los siste#as telenicos decon#utacin priJados 25% priJate branch eVchan!esBKue se utili(an en los

ne!ocios

han transportado elor#ato di!ital todo el ca#ino hacia los escritorios% En laactualidad #uchos ne!ocios, ocinas centrales $ losproJeedores tradicionales de serJicios telenicos est'nca#biando a siste#as inte!rados Kue co#binan la Jo(di!ital con el tr'co di!ital de datos sobre una sola red derotocolo de Internet I por las si!las en in!ls derotocolo de InternetB%

Sem4!)!s/

ara controlar los se#'oros se utili(abante#pori(adores electro#ec'nicos Kuehabilitaban la lu( Jerde para cada una delas direcciones de circulacin durante un

interJalo predeter#inado de tie#po%

http://www.monografias.com/trabajos12/microco/microco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/falta-oxigeno/falta-oxigeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/tramat/tramat.shtml#COBREhttp://www.monografias.com/trabajos13/mapro/mapro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/plan-negocio/plan-negocio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/lacali/lacali.shtml#influenciahttp://www.monografias.com/trabajos14/verific-servicios/verific-servicios.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Redes/http://www.monografias.com/trabajos12/mncerem/mncerem.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Internet/http://www.monografias.com/trabajos/protocolotcpip/protocolotcpip.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/microco/microco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/falta-oxigeno/falta-oxigeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/tramat/tramat.shtml#COBREhttp://www.monografias.com/trabajos13/mapro/mapro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/plan-negocio/plan-negocio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/lacali/lacali.shtml#influenciahttp://www.monografias.com/trabajos14/verific-servicios/verific-servicios.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Redes/http://www.monografias.com/trabajos12/mncerem/mncerem.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Internet/http://www.monografias.com/trabajos/protocolotcpip/protocolotcpip.shtml


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osterior#ente se utili(aron releJadoresen #dulos controladores Kue podanactiJar los se#'oros de acuerdo con el

patrn del tr'co detectado #ediantesensores Kue se incrustan en elpaJi#ento% Los controladores de ho$ enda hacen uso de #icroprocesadores $pueden controlar los se#'oros de #odoKue #aVi#icen el [ujo Jehicular, o co#osucede en al!unas ciudades de Caliornia,sean un #otiJo de rustracin para losauto#oJilistas en un sinn"#ero decreatiJas #aneras%

Eet!s i#emat!g)45!s%

Los eectos especiales creados eVclusiJa#ente para serutili(ados con #odelos #iniaturi(ados de arcilla, escenasde accin, trucos de oto!raa $ nu#erosos traslapes depelcula cuadro por cuadro% En la actualidad naJesespaciales, insectos, otras escenas #undanas e inclusobebs en la

produccin

ani#ada de iVar,

Tin To$B

sesinteti(an por co#pleto haciendo uso de co#putadorasdi!itales% odr'n al!"n da $a no ser necesarios ni losdobles cine#ato!r'cos e#eninos o #asculinos

E(em*l! de $# sistema elet)%#i! a#al%gi!

Un eje#plo de siste#a electrnico anal!ico es elaltaJo(, Kue se e#plea para a#plicar el sonido de or#aKue ste sea odo por una !ran audiencia% Las ondas desonido Kue son anal!icas en su ori!en, son capturadaspor un #icrono $ conJertidas en una peKuea Jariacinanal!ica de tensin deno#inada seal de audio% Estatensin Jara de #anera continua a #edida Kue ca#bia elJolu#en $ la recuencia del sonido $ se aplica a laentrada de un a#plicador lineal%

http://www.monografias.com/trabajos/adolmodin/adolmodin.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/fotogr/fotogr.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/produccion-sistema-economico/produccion-sistema-economico.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/senti/senti.shtml#oihttp://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtml#ondashttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/adolmodin/adolmodin.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/fotogr/fotogr.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/produccion-sistema-economico/produccion-sistema-economico.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/senti/senti.shtml#oihttp://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtml#ondashttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtml


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La salida del a#plicador, Kue es la tensin de entradaa#plicada, se introduce en el altaJo(% .ste conJierte, denueJo, la seal de audio a#plicada en ondas sonoras

con un Jolu#en #ucho #a$or Kue el sonido ori!inalcaptado por el #icrono%

Sistemas 2$e $tili6a#

m7t!d!s

digitales -a#al%gi!s

EVisten siste#as Kue utili(an #todos di!itales $anal!icos, uno de ellos es el reproductor de disco

co#pacto CDB% La #"sica en or#a di!ital se al#acenaen el CD% Un siste#a ptico de

diodos

l'ser

lee los datosdi!itales del disco cuando ste !ira $ los transere alconJertidor di!italanal!ico DAC, di!italtoanalo!conJerterB% El DAC transor#a los datos di!itales en unaseal anal!ica Kue es lareproduccin elctrica de la#"sica ori!inal% Esta seal se a#plica $ se enJa alaltaJo(% Cuando la #"sica se !rab en el CD se utili( unproceso

Kue, esencial#ente, era el inJerso al descrito, $

http://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/label/label.shtml#diohttp://www.monografias.com/trabajos/laser/laser.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/reproduccion/reproduccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/label/label.shtml#diohttp://www.monografias.com/trabajos/laser/laser.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/reproduccion/reproduccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE


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Kue utili(a un conJertidor anal!ico di!ital ADC, analo!todi!ital conJerterB%


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1.8. SISTEMAS DE NUMERACIÓN

1.8.1. SISTEMAS DECIMAL

El

sistema de #$me)ai%# deimal, ta#binlla#ado sistema deimal, es un siste#a denu#eracin posicional en el Kue las cantidades serepresentan utili(ando co#o base arit#tica laspotencias

del n"#ero

die(% El conjunto de s#bolosutili(ado sistema de numeración arábiga) se co#pone de

die(

cirasdierentes

cero

?BO

uno

0BO

dos

+BO

tres

3BO

cuatro

6BO

cinco

7BOseis

/BO

siete

;BO

ocho

FB $

nueJe


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1.8.8. SISTEMAS 9INARIO

El sistema "i#a)i!, en ciencia de la co#putacin, esun siste#a de nu#eracin en el Kue los n"#eros serepresentan utili(ando sola#entelas ciras cero $ uno 0 $ 1B% Es el Kue se utili(a en lasco#putadoras, debido a Kue trabajan interna#ente condos niJeles de Joltaje, por lo cual su siste#a denu#eracin natural es el siste#a binario encendido 1,

apa!ado

0B%

C)N8ER&IÓN DE DECIMAL A 2INARI)

&e diJide el n"#ero del siste#a deci#al entre 8, cu$oresultado entero se JuelJe a diJidir entre +, $ as sucesiJa#ente hasta Kue el diJidendo sea #enor Kue eldiJisor, +% Es decir, cuando el n"#ero a diJidir sea 0

nali(a la diJisin%

http://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia_de_la_computaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_numeraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cifra_(Matem%C3%A1ticas)http://es.wikipedia.org/wiki/Cerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Unohttp://es.wikipedia.org/wiki/Computadorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Divisi%C3%B3n_(matem%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Divisi%C3%B3n_entre_doshttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia_de_la_computaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_numeraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cifra_(Matem%C3%A1ticas)http://es.wikipedia.org/wiki/Cerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Unohttp://es.wikipedia.org/wiki/Computadorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Divisi%C3%B3n_(matem%C3%A1tica)http://es.wikipedia.org/wiki/Divisi%C3%B3n_entre_dos


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A continuacin se ordenan los restos e#pe(ando desde el"lti#o al pri#ero, si#ple#ente se colocan en orden

inJerso a co#o aparecen en la diJisin, se les da laJuelta% .ste ser' el n"#ero binario Kue busca#os%

E(em*l!

Transor#ar el n"#ero deci#al 0?? en binario%

1.8.:. SISTEMAS OCTAL

El

siste#a nu#rico

en base

F

se lla#a

!tal

$ utili(a losd!itos ? a ;%

ara conJertir un n"#ero en base deci#al a base octal sediJide por F sucesiJa#ente hasta lle!ar a cociente ?, $

los restos de las diJisiones en orden inJerso indican el

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_numeraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ochohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_numeraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ocho


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n"#ero en octal% ara pasar de base F a base deci#al,solo ha$ Kue #ultiplicar cada cira por F eleJado a laposicin de la cira, $ su#ar el resultado%

Es #'s 'cil pasar de binario a octal, porKue solo ha$ Kuea!rupar de 3 en 3 los d!itos binarios, as, el n"#ero ;6en deci#alB es 0??0?0? en binarioB, lo a!rupara#osco#o 0 \ ??0 \ ?0?, despus obtene#os el n"#ero endeci#al de cada uno de los n"#eros en binarioobtenidos 0^0, ??0^0 $ ?0?^+% De #odo Kue el n"#erodeci#al ;6 en octal es 00+%

En inor#'tica a Jeces se utili(a la nu#eracin octal enJe( de la

heVadeci#al% Tiene la Jentaja de Kue noreKuiere utili(ar otros s#bolos dierentes de los d!itos%&in e#bar!o, para trabajar con

b$tes

o conjuntos de ellos,asu#iendo Kue un b$te es una palabra de F bits, suele ser#'s c#odo el siste#a heVadeci#al, por cuanto todob$te as denido es co#pleta#ente representable pordos d!itos heVadeci#ales%

http://es.wikipedia.org/wiki/Hexadecimalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Bytehttp://es.wikipedia.org/wiki/Palabra_(computaci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Bithttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_hexadecimalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_hexadecimalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Hexadecimalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Bytehttp://es.wikipedia.org/wiki/Palabra_(computaci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Bithttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_hexadecimalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_hexadecimal


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1.8.;. SISTEMAS


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El siste#a heVadeci#al actual ue introducido en el'#bito de la co#putacin por pri#era Je(por

I2M

en

0


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I2M utili( los tr#inos deimal !di5ad! e#"i#a)i!

$

9CD, para el

cdi!o binario

de seis bits con el

Kue se podan representar n"#eros, letras #a$"sculas, $caracteres especiales% Una Jariante del 2CD ue utili(adaen la #a$ora de las pri#eras co#putadoras de I2M,inclu$endo

I2M0/+?

e

I2M 06??% Con la introduccindes &$ste#\3/?, el 2CD ue substituido por el E2CDIC, deocho bits% Las posiciones de los bits, en el 2CD de seisbits, !eneral#ente ueron etiKuetadas co#o

B, A, 8, 4,2

$ 1% ara codicar los d!itos nu#ricos, A $ B eran cero%La letra A ue codicada co#o B, A, 1), etctera%

1.8.@. TA9LA COMPARATI'A

1.:. CAM9IOS DE 9ASE

1.:.1.CON'ERSIÓN DECIMAL A9INARIO

http://es.wikipedia.org/wiki/IBMhttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digo_binariohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=IBM1620&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/IBM_1400http://es.wikipedia.org/wiki/System/360http://es.wikipedia.org/wiki/EBCDIChttp://es.wikipedia.org/wiki/IBMhttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digo_binariohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=IBM1620&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/IBM_1400http://es.wikipedia.org/wiki/System/360http://es.wikipedia.org/wiki/EBCDIC


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ConJertir el 63 a binario

1.:.8.CON'ERSIÓN DECIMAL A


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1.:.;.CON'ERSIÓN DE 9INARIO A

DECIMAL

ConJertir el n"#ero 0?00?0 a deci#al%

1.:.>.CON'ERSIÓN DE


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1.:..CON'ERSIÓN DE 9INARIO A


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1.:..CON'ERSIÓN DE 9INARIO AOCTAL

ara conJertir un n"#ero binario natural a octal% A!rupa#os los bits de 3 en 3 e#pe(ando por laderecha% &i el "lti#o !rupo tiene #enos de 3 d!itos, puedeco#pletarse con ceros ?B%

&e obtiene el n"#ero octal, indicando el d!itoeKuiJalente en octal de cada !rupo binario%

1.:.1. CON'ERSIÓN DE OCTAL A9INARIO

ara conJertir un n"#ero octal a binario natural% &ustitui#os cada d!ito octal, por un bloKue binario detres bits cu$o Jalor sea eKuiJalente al d!ito%

ode#os eli#inar los ceros Kue se encuentren a lai(Kuierda%


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1.:.11. CON'ERSIÓN DEDECIMAL A 9CD

ara conJertir un n"#ero deci#al a cualKuier siste#a decodicacin en 2CD &e sustitu$e cada d!ito por un bloKue de cuatro bits enbinario, cu$o Jalor sea i!ual al d!ito representado%

1.:.18. CON'ERSIÓN DENUMERACIÓN EN 9ASE N A 9CD

Eje#plo ConJertir el n"#ero 7+/ en base octal a 2CD ConJerti#os el n"#ero 7+/ octal a deci#al%

ConJerti#os el n"#ero deci#al obtenido a 2CD%

1.:.1:. CON'ERSIÓN DE 9CD

NATURAL A DECIMAL

ara conJertir un n"#ero codicado en 2CD natural adeci#al A!rupar los d!itos binarios de 6 en 6% &ustituir cada bloKue de cuatro bits por su Jalordeci#al correspondiente%


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1.;. CÓDIGOS

1.;.1.CÓDIGO ASCII

A&CII acrni#o

in!ls

de

A#erican

Standard

Codeor Inor#ation Interchan!e _ !ódigo "stándar "stadounidense para el #ntercambio de #n$ormaciónB,pronunciado !eneral#ente

'sfig

o 'scig , es un

cdi!o decar'cteres basado en el alabeto latino, tal co#o se usaen in!ls #oderno $ en otras len!uas occidentales% 9ue

creado en

0


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A&CII ue publicado co#o est'ndar por pri#era Je( en0


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de nu#eracin binario

en el Kue dos Jalores sucesiJosdieren sola#ente en uno de sus d!itos% El cdi!o Gra$ue diseado ori!inal#ente para preJenir seales ile!ales

seales alsas o Jiciadas en la representacinB delos sXitches electro#ec'nicos, $ actual#ente es usadopara acilitar la

correccin de errores

en los siste#as deco#unicaciones, tales co#o al!unos siste#asde

teleJisin por cable

$ la

teleJisin di!ital terrestre%

1.>. CIRCUITO DIGITALES

Todos los

circuitos

cu$os co#ponentes reali(anoperaciones an'lo!as a las Kue indican los operadoresl!icos se lla#an SCircuitos L!icosS o Scircuitosdi!italesS% Los

Circuitos L!icos

est'n co#puestos porele#entos di!itales co#o la co#puertaAND 1B, co#puerta )R )B, co#puerta N)T N)B $ otrasco#binaciones #u$ co#plejas de los circuitos antes#encionados%

La electrnica #oderna usa

electrnica di!ital

parareali(ar perecciona#ientos en la tecnolo!a, #uchasJeces nos Je#os rente a stos sin darnos cuenta, ellla#ado eecto SCaja Ne!raS%

En el circuito l!ico di!ital eViste trans#isin deinor#acin binaria entre sus circuitos% A pri#erainstancia esto nos parece relatiJa#ente si#ple, pero loscircuitos electrnicos son bastante co#plejos $a Kue su

estructura est' co#puesta por un n"#ero #u$ !rande de

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_binariohttp://es.wikipedia.org/wiki/Bithttp://es.wikipedia.org/wiki/Conmutador_(dispositivo_de_red)http://es.wikipedia.org/wiki/Detecci%C3%B3n_y_correcci%C3%B3n_de_erroreshttp://es.wikipedia.org/wiki/DOCSIShttp://es.wikipedia.org/wiki/Televisi%C3%B3n_digital_terrestrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuitoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_L%C3%B3gicoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_L%C3%B3gicoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Compuerta_ANDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Compuerta_ANDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Compuerta_ORhttp://es.wikipedia.org/wiki/Compuerta_NOThttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_digitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_binariohttp://es.wikipedia.org/wiki/Bithttp://es.wikipedia.org/wiki/Conmutador_(dispositivo_de_red)http://es.wikipedia.org/wiki/Detecci%C3%B3n_y_correcci%C3%B3n_de_erroreshttp://es.wikipedia.org/wiki/DOCSIShttp://es.wikipedia.org/wiki/Televisi%C3%B3n_digital_terrestrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuitoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_L%C3%B3gicoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_L%C3%B3gicoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Compuerta_ANDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Compuerta_ANDhttp://es.wikipedia.org/wiki/Compuerta_ORhttp://es.wikipedia.org/wiki/Compuerta_NOThttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_digital


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circuitos si#ples, donde todos deben uncionar de la#anera correcta, para lo!rar el resultado esperado $ noobtener una inor#acin errnea%

La inor#acin binaria Kue trans#iten los circuitos $a#encionados, se representan de la si!uiente or#a

• S?S o S0S• S9alsoS o S8erdaderoS• S)nS $ S)S• SAbiertoS o SCerradoS• o cualKuier #ecanis#o Kue represente dos estados

#utua#ente eVclu$entes

1.>.1.NI'ELES LÓGICOS

En uncin de Kue el niJel de tensin Kue represente elestado ? sea #a$or o #enor Kue el Kue representa el

estado 0 se dene dos tiposde l!ica, a saber

L!ica ositiJa El Jalor de tensin del estado 0 es #a$orKue el estado ?%L!ica Ne!atiJa El Jalor de tensin del estado ? es#a$or Kue el estado 0%

Nor#al#ente la tecnolo!a utili(ada para i#ple#entar loscircuitos l!icos es la Kue dene la l!ica Kue #ejor se

adapta, $ dentro de sta, los niJeles de tensin utili(ados%


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CAPÍTULO IIPUERTAS LÓGICAS

8.1. PUERTA 9FSICAS

8.1.1. PUERTA AND

La puerta AND es deno#inada la puerta de Todo oNada , es una puerta l!ica di!ital Kue i#ple#enta laconjuncin l!ica se co#porta de acuerdo a la tabla deJerdad #ostrada% Una puerta AND puede tener #uchasentradas% Una puerta AND de #"ltiples entradas puedeser creada conectando co#puertas si#ples en serie%

El proble#a de poner co#puertas en cascada, es Kue eltie#po de propa!acin de la seal desde la entrada hastala salida, au#enta% &i se necesita una co#puerta AND de3 entradas $ no una ha$ disponible, es 'cil crearla condos co#puertas AND de + entradas en serie o cascada%

.sta entre!ar' una salida ALTA 0B, dependiendo de losJalores de las entradas, siendo este caso, al recibir soloJalores altos en la puerta AND% &i al!una de estas

entradas no son ALTA&, entonces se #ostrar' un Jalor de

http://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_de_verdadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_de_verdadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_de_verdadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_de_verdad


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8.1.:. PUERTA =OR

La puerta 5)R, co#puerta 5)R u )R eVclusiJa esuna puerta l!ica di!ital, en la cual, cuando todas susentradas son distintas entre s para dos entradas A $ 2, ocuando el n"#ero de 0 unosB da una cantidad i#par parael caso de tres o #'s entradas, su salida est' en 0% &e

puede Jer clara#ente Kue la salida 5 sola#ente es S0S 0l!ico, niJel altoB cuando la entrada A es distinta a la 2%Esta situacin se representa en 'l!ebra booleana co#o

8.1.;. PUERTA NOT

La puerta N)T o co#puerta N)T es una puertal!ica di!ital Kue i#ple#enta la ne!acin l!ica se

http://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_booleanahttp://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_booleanahttp://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gica


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co#porta de acuerdo a la tabla de Jerdad #ostrada a laderecha% Cuando su entrada est' en ? ceroB o en 2AA,su salida est' en 0 o en ALTA, #ientras Kue cuando su

entrada est' en 0 o en ALTA, su &ALIDA Ja a estar en ? oen 2AA%

&e puede Jer clara#ente Kue la salida 5 sola#ente es S0S0 l!ico, niJel altoB cuando la entrada A est' en S?S o en2AA, #ientras Kue la salida 5 sola#ente es S?S ? l!ico,niJel bajoB cuando la entrada A est' en S0S o en ALTA%

Esta situacin se representa en 'l!ebra booleana co#o

osterior#ente a estas puertas b'sicas detallare#os laspuertas co#ple#entarias o ne!adas son aKuellas cu$ounciona#iento es eVacta#ente el inJerso de las b'sicas%A continuacin se #encionan las puertasco#ple#entarias tal co#o se detallaron las b'sicas%

8.1.>. PUERTA NAND

La puerta NAND o co#puerta NAND es una puertal!ica di!ital Kue i#ple#enta la conjuncin l!ica ne!adase co#porta de acuerdo a la tabla de Jerdad #ostrada ala derecha% Cuando todas sus entradas est'n en 0 unoB oen ALTA, su salida est' en ? o en 2AA, #ientras Kuecuando una sola de sus entradas o a#bas est' en ? o en2AA, su &ALIDA Ja a estar en 0 o en ALTA%

X = (-A)

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_booleanahttp://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_booleanahttp://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gica


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&e puede Jer clara#ente Kue la salida 5 sola#ente es S?S? l!ico, niJel bajoB cuando la entrada A co#o la entrada2 est'n en S0S% En otras palabras la salida 5 es i!ual a ?

cuando la entrada A $ la entrada 2 son 0%Esta situacin se representa en 'l!ebra booleana co#o

8.1.@. PUERTA NOR

La puerta N)R o co#puerta N)R es una puertal!ica di!ital Kue i#ple#enta la dis$uncin l!ica ne!adase co#porta de acuerdo a la tabla de Jerdad #ostrada ala derecha% Cuando todas sus entradas est'n en ? ceroBo en 2AA, su salida est' en 0 o en ALTA, #ientras Kuecuando una sola de sus entradas o a#bas est'n en 0 o en

ALTA, su &ALIDA Ja a estar en ? o en 2AA%

&e puede Jer clara#ente Kue la salida 5 sola#ente es S0S0 l!ico, niJel altoB cuando la entrada A co#o la entrada2 est'n en S?S% En otras palabras la salida 5 es i!ual a 0cuando la entrada A $ la entrada 2 son ?Esta situacin se representa en =l!ebra booleana co#o

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_booleanahttp://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_booleanahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_booleanahttp://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_booleana


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8.1.. PUERTA =NOR

La puerta 5N)R, co#puerta 5N)R o N)R eVclusiJa esuna puerta l!ica di!ital en la cual, cuando tiene dosentradas, estas poseen el #is#o Jalor l!ico, o cuando eln"#ero de 0 unosB da una cantidad par para el caso detres o #'s entradas, su salida est' en 0 o en ALTA%

&e puede Jer clara#ente Kue la salida 5 sola#ente es S0S0 l!ico, niJel altoB cuando la entrada A es i!ual a la 2%Esta situacin se representa en 'l!ebra booleana co#o

8.1.B. PUERTA DIRECTA

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Utilizando interruptores y pilotos desarrollaremos las funciones booleanas básicas, para lo

cual vamos a establecer los siguientes criterios:

A = 0 interruptor abierto

A = 1 interruptor cerrado

S = 0 piloto apagado

S = 1 piloto encendido

+UNCION IGUALDAD

+UNCION SUMA LOGICA


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Cuando se inJierten los dos #ie#bros de una i!ualdad,esta se #antiene

8.:.:. PROPIEDADES


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1111

1011

01011001

1110

0010

01000000

YCBA

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8.:. +UNCIONES CANÓNICAS

ode#os describir el unciona#iento de un siste#a l!icoco#binacional #ediante una tabla de Jerdad, eldispositiJo de control di!ital tiene co#o entradas A, 2, C$ co#o salida 9%

Dicha tabla de Jerdad nos dene el Jalor l!ico de lasalida para cada co#binacin de entradas% ara el casoKue nos ocupa, pode#os eVpresar la uncin de la salidateniendo en cuenta las las de la tabla de Jerdad Kuetienen co#o niJel el 0 l!ico%

C B AC B AC B AC B AC B A F ********** ++++=


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• A base de los MA5TER&

))()()(( C B AC B AC B AC B A F ++++++++=

8.;.1. MINIMIACIÓN DE+UNCIONES LÓGICAS

Cuando se nos pide resolJer una uncin l!ica se tratade encontrar una asociacin de puertas Kue ten!an elniJel de salida se!"n lo especica la tabla de Jerdad o launcin Kue lo representa% Una uncin booleana tiene#'s de una uncin eKuiJalente% La eVpresin de una

uncin l!ica co#o su#a de #inter#s o producto de#aVter#s no es necesaria#ente la eVpresin #'s si#ple%

8ENTAA&

• Menor n"#ero de puertas• Di#ensiones reducidas• Mas barato•

Mas r'pido• Tie#po de diseo reducido• Menor posibilidad de allos

MET)D)&

• Al!ebraico teore#as, le$es $ re!lasB• De dia!ra#a de @ARNAUG4


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La #ini#i(acin de una uncin a partir de una eVpresincanonca est' #u$ in[uenciada por la habilidad con Kuese utili(an los postulados, teore#as $ propiedades%

La si#plicacin #ate#'tica no es nada siste#'tica $por lo tanto depender' de la habilidad del diseador,ade#'s el proceso se diculta enor#e#ente paraunciones con #'s de tres Jariables, no siendo posiblease!urar Kue el resultado obtenido sea una eVpresinirreductible%

or esta ra(n se han desarrollado #todos para obtenereVpresiones #ni#as si!uiendo unas re!las especcas%

8.;.8. MAPAS DE HARNAUG<

&e trata de un #todo se si#plicacin para encontrar laeVpresin #ini#i(ada de una uncin booleana% Es un#todo #'s 'cil para si#plicar unciones pudindosee#plear hasta incluso con seis Jariables% Dicho #todoes una or#a !raca de representar la tabla de Jerdad deuna uncin l!ica, constru$endo una tabla donde a cadaJalor de la tabla de Jerdad se le asi!na una casilla%

La tabla se constru$e situando co#o entradas Jerticaleslas co#binaciones posibles de las Jariables de las Kuedepende la uncin Kue se intenta si#plicar, $encabe(ando cada colu#na por la co#binacin binariacorrespondiente, de or#a Kue de una colu#na a la

conti!ua ca#bie solo una Jariable de Jalor%

Es un #todo !raco Kue se utili(a para si#plicarcircuitos l!icos en un proceso si#ple $ ordenado% Es#todo Kue se basa en los teore#as booleanosestudiados anterior#ente $ su utilidad pr'ctica se li#ita a7 Jariables% Las re!las a se!uir son las si!uientes


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o A partir de la tabla de Jerdad sacar laseVpresiones booleanas en or#a de #interns o#aVter#s%

o

Colocar los 0 correspondientes en el dia!ra#apor cada !rupo de Jariables operadas por ANDsi es en or#a de #interns u operadas por )Rsi es en or#a de #aVter#s%

o A!rupar los 0 ad$acentes las a!rupaciones sereali(an en !rupos de +, 6, F 0B

o Eli#inar las Jariables Kue apare(can con suco#ple#ento%

o Enla(a#os con )R los resultados obtenidos si

es en or#a de #internsB o con AND si es enor#a de #aVter#sB%

To#e#os la tabla de Jerdad 7% Lo pri#ero Kue debe#oshacer es sacar las eVpresiones booleanascorrespondientes

Lue!o procede#os a colocar cada 0 correspondiente en eldia!ra#a por cada !rupo de Jariables operadas con ANDpara nuestro eje#ploB% Los dia!ra#as de @arnau!hpueden presentarse de dos #aneras dierentes laa#ericana $ la ale#ana, de#os un Jista(o a dichaspresentaciones


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Ahora Kue conoce#os las #aneras en Kue se puedenpresentar los dia!ra#as procede#os a colocar los 0correspondientes por cada !rupo de Jariables operadascon AND en nuestro eje#ploB


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Lue!o procede#os a a!rupar los 0 ad$acentes Kue seencuentren en el dia!ra#a, estas a!rupaciones sereali(an en !rupos de +, 6, o de F S0S % Debe#os tratar en

lo posible de no reali(ar tantas a!rupaciones%

Despus de reali(ar las a!rupaciones eli#ina#os porcada !rupo las Jariables Kue apare(can con suco#ple#ento% En el a!rupa#iento de + S0S se eli#inauna JariableO en el a!rupa#iento de 6 S0S se eli#inan +Jariables $ en el a!rupa#iento de F S0S se eli#inan 3Jariables%


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or "lti#o enla(a#os con )R $a Kue nuestro eje#plo esen or#a de #internsB los resultados Kue obtuJi#os de la

eli#inacin de Jariables%: ^ A 2

De esta #anera la ecuacin l!ica :^A2BA2BA2Bnos Kuedara reducida a una puerta )R


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entrada con#utando alcan(a el 7?] del ca#bio total $ el#o#ento en Kue la salida alcan( el 7?] del ca#biocorrespondiente%

El retardo de propa!acin depende de la co#plejidad dela uncin Kue ejecute el circuito anali(ado% ara reali(arco#paraciones de Jelocidad de unciona#iento dedistintas a#ilias se to#a co#o reerencia el retardocorrespondiente a la co#puerta #'s si#ple, o sea laco#puerta inJersora%

:.1.:. MFRGENES DE CORRIENTES Y 'OLTAKES

El abricante !aranti(a un niJel de tensin #ni#o 'I


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salida% El abricante !aranti(a entonces un entorno deJalores de tensin para cada estado, sie#pre $ cuando serespeten las restricciones establecidas para las corrientes

reKueridas o entre!adas en la salida% Los Jalores Kueli#itan estos entornos son

'OL/ M'Vi#a tensin de salida Kue se !aranti(a para elestado alto%'O


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MARGEN DE RUID)C!))ie#tes m4,imas de e#t)ada. Ca*aidad dea)ga e# la salida.

El reKueri#iento de potencia a la salida de un circuitol!ico depende del estado de esa salida $ de la car!aconectada% Co#o $a se dijo, el abricante estipula Jalores#'Vi#os para estas corrientes Kue ase!uran el

unciona#iento dentro de las especicaciones IOL eIO


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Teniendo en cuenta esta conJencin $ Kue la car!a delcircuito puede ser un #ie#bro de la #is#a a#ilia l!icase cu#plen las si!uientes relaciones

Todos estos Jalores dependen de la tecnolo!a dei#ple#entacin de la a#ilia $ son brindados por losabricantes en las hojas de datos%

:.1.;. INMUNIDAD AL RUIDO

Es la capacidad de tolerar ciertas [uctuaciones de tensinno deseadas en sus entradas sin Kue ca#bie el estado desalida


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:.1.>. CAPACIDAD DE CARGA

Con este par'#etro se tiene en cuenta el n"#ero depuertas Kue pueden conectarse a la salida o a la entradade una puerta concreta% &e le lla#a abanico de salidaanoutB $ abanico de entrada an inB% Nor#al#ente sereere a la interconeVin entre puertas de la #is#a

a#ilia%

:.1.@. DISCIPACIÓN DE POTENCIA

Los circuitos elctricos disipan potencia% Cuando el

n"#ero de co#ponentes inte!rados en un Jolu#en dado


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crece, las eVi!encias en cuanto a disipacin de estapotencia, ta#bin crecen, calentando el sustrato $de!radando el co#porta#iento del dispositiJo% Ade#'s,

en #uchos casos es un siste#a de reali#entacinpositiJa, de #odo Kue cuanto #a$or sea la te#peratura,#'s corriente conduce, en#eno Kue se suele lla#arSe#bala#iento tr#icoS $, Kue si no se eJita, lle!a adestruir el dispositiJo% Los a#plicadores de audio $ losre!uladores de tensin son procliJes a este en#eno,por lo Kue suelen incorporar protecciones tr#icas%

:.1.. PRODUCTO RETARDO ?POTENCIA

El tie#po de retardo est' directa#ente relacionado con laJelocidad de al#acena#iento de una deter#inadacantidad de ener!a en las capacidades de entrada%Cuanto #'s r'pida es la transerencia de ener!a, #a$or

es la potencia en jue!o $ #enor el tie#po depropa!acin%

&e dene el producto retardo potencia D, poXerdela$ productB co#o el producto del retardo depropa!acin $ la potencia consu#ida denidos en loste#s anteriores, o sea es la ener!a consu#ida por lapuerta en cada con#utacin% &e utili(a co#o #trica decalidad $ es indicatiJo del estado de aJance tecnol!ico

de una a#ilia% 4abitual#ente se lo utili(a co#o actor deco#paracin entre a#ilias o bien entre distintasJersiones de una #is#a a#ilia, $a Kue todo el esuer(o $la inJersin de la industria Jan enca#inados a dis#inuirel Jalor de este par'#etro%


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:.8. TA9LA COMPARATI'A ENTRE+AMILIAS LÓGICAS


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:.:. +AMILIA TTL/ LÓGICATRANSISTOR ? TRANSISTOR

Dentro de las a#ilias Kue utili(an co#o ele#entosactiJos los transistores bipolares, el est'ndar es la l!icade transistortransistor TTLB introducida en 0


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Este circuito es notable#ente #'s sencillo Kue sueKuiJalente en tecnolo!a TTL $ si bien #antiene elconsu#o per#anente de potencia, el consu#o es #enor

dado Kue con :0 cortado no ha$ conduccin entre #asa $8CC $ el consu#o de potencia se produce cuando lasalida est' en bajo $ en las con#utaciones% Lostransistores M)& pueden conectarse co#o resistencias $en consecuencia los circuitos i#ple#entados contransistores M)& ocupan #enor 'rea de silicio%

Este hecho, junto con la dis#inucin de la potenciaconsu#ida per#iti au#entar en or#a considerable losniJeles de inte!racin, $ dio lu!ar al desarrollo de lospri#eros #icroprocesadores%

Con el desarrollo de la tecnolo!a CM)&, Kue per#iteinte!rar sobre un #is#o sustrato transistores M)& deenriKueci#iento de a#bos canales, NM)& $ M)&, seanul el consu#o de potencia est'tica $ de esta #anerase produjo un i#portante au#ento del niJel deinte!racin%

La a#ilia CM)& #'s diundida es la serie 6???% Losinte!rados de esta a#ilia se identican con un cdi!oKue co#ien(a con el n"#ero 6 salJo los abricados por lae#presa Motorola cu$o cdi!o co#ien(a con 06B#ientras Kue las restantes 3 6 ciras identican launcin l!ica $ la distribucin de patas, inor#acinKueel abricante consi!na en las hojas de datos $ Kue no!uarda nin!una relacin con los cdi!os de la a#ilia TTL%Eje#plos de cdi!os de circuitos CM)& son los inte!rados6??0, 6?0?/, 6760, etc%

)tra a#ilia CM)& de notable creci#iento en el #ercadoes la 4C, Kue ue desarrollada co#o ree#pla(o directo delos circuitos TTL, por lo Kue su codicacin es la deaKuella a#ilia intercalando las letras 4C en el cdi!o% Deeste #odo, el circuito ;64C?+ es un ree#pla(o entecnolo!a CM)& del TTL ;6?+, #anteniendo la #is#auncin l!ica $ distribucin de patas del TTL ori!inal $

sin relacin al!una con el CM)& 6??+B%


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A partir de su sur!i#iento, la tecnolo!a CM)& uedespla(ando a la TTL de #anera tal Kue la #a$or parte

de la inJersin industrial se Jolc en esta tecnolo!a, $ enconsecuencia su aJance ha sido incesante% En laactualidad, eVisten Jariantes de a#ilias CM)& concaractersticas opti#i(adas para dierentes aplicaciones sibien todas ellas con co#patibles $ #antienen lascaractersticas Kue hacen a una a#ilia%

:.>. OTRAS +AMILIAS

:.>.1. +AMILIA RTL/ LÓGICA CONRESISTENCIA ? TRANSISTOR

RTL es el acrni#o in!ls de resistor transistor logic ológica de resistencia%transistor % 9ue la pri#era a#ilial!ica en aparecer antes de la tecnolo!a de inte!racin%ertenece a la cate!ora de a#ilias l!icas bipolares, oKue i#plican la eVistencia de dos tipos de portadoreselectrones $ huecos%

http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Transistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Familia_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Familia_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_uni%C3%B3n_bipolarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Hueco_de_electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Transistorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Familia_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Familia_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_uni%C3%B3n_bipolarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Hueco_de_electr%C3%B3n


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Este tipo de red, presenta el en#eno deno#inadoacaparamiento de corriente Kue se produce cuando Jariostransistores se acoplan directa#ente $ sus caractersticas

de entrada dieren li!era#ente entre s% En ese caso unode ellos conducir' antes Kue los de#'s colocados enparalelo acaparar' la corrienteB, i#pidiendo el correctounciona#iento del resto%

En la 9i!ura se representa, a #odo de eje#plo, unapuerta l!ica N)R $ su correspondiente circuitoelectrnico en l!ica RTL%

En ella se puede apreciar co#o en serie con la base decada uno de los transistores se ha colocado unaresistencia de co#pensacin RcB de un Jalor losuciente#ente eleJado para Kue la reparticin decorrientes sea lo #'s i!ualada posible $ no se produ(ca elen#eno antes descrito%

Esta disposicin de circuito presenta el inconJeniente deKue con la adicin de la resistencia Rc au#enta el retardode con#utacin, al tener Kue car!arse $ descar!arse atraJs de la #is#a la capacidad de entrada de lostransistores aunKue, por otra parte, tiene la Jentaja de un#a$or actor de salida $an%out B% or ello en el diseo deestos circuitos es necesario un co#pro#iso entre actorde salida $ retardo de con#utacin% 8alores nor#alesson, un actor de salida de 6 7, con un retardo de

con#utacin de 7? nanose!undos%

http://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacitanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nanosegundohttp://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_l%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Capacitanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nanosegundo


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or otra parte, tiene una in#unidad al ruido relatiJa#entepobre% El #ar!en de ruido de la tensin l!ica ? a la

tensin del u#bral es de unos ?%7 Joltios, pero de latensin l!ica 0 a la tensin de u#bral es de sola#enteunos ?%+ Joltios%

Es posible #ejorar el tie#po de propa!acin aadiendoun condensador en paralelo con cada una de lasresistencias Rc, con lo Kue obtendra#os una nueJaa#ilia l!ica, Kue se deno#inara RCTL% &in e#bar!o, eleleJado n"#ero de resistencias $ condensadores dicultala inte!racin por lo Kue tanto esta tcnica, co#o la RTL,no se utili(a en los #odernos diseos aunKue pueda a"nencontrarse en eKuipos #u$ anti!uos%

La aparicin de los circuitos DTL, con su #a$or Jelocidade in#unidad al ruido si!nic el n de los circuitos RTL%

:.>.8. +AMILIA DTL/ LÓGICA CON

DIODO ? TRANSISTOR

La &iode%transistor logic DTLB, o l!ica diodotransistor,es una cate!ora de circuitos di!itales in#ediata#enteanterior a la l!ica transistortransistor% Recibe eseno#bre porKue la uncin de la puerta l!ica p%e%, ANDBla reali(a una red de diodos #ientras Kue la uncin dea#plicacin es reali(ada por un transistor esto

contrasta con la l!ica RTL $ la TTLB% Es un diodo Kuetrabaja con tensiones de $ % Al teneruna tensin de base de +8 se necesitaba una uenteadicional $ por ello aparece en 0


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:.>.:. +AMILIA ECL/ LÓGICA DEACOPLAMIENTO POR EMISOR

E#itter Coupled Lo!ic lógica de emisores acopladosBpertenece a la a#ilia de circuitos M&I i#ple#entada contecnolo!a bipolarO es la #'s r'pida disponible dentro delos circuitos de tipo M&I% La estructura ECL se basa en unpar dierencial :0:+ $ :3B en el Kue una ra#a se

conecta a una tensin de reerencia, Kue deter#ina elu#bral ALT) \ 2A) $ la otra ra#a con n transistores enparalelo a las n entradas% Del dierencial se puedenobtiener si#ult'nea#ente dos salidas con la salida $ lasalida ne!ada $ #u$ bajo 'itter entre ellas%

Estas salidas se lleJan, nal#ente, a sendos se!uidoresde e#isor para proporcionar !anancia en corriente $ elanout adecuado, Kue en #uchos casos puedenali#entar lneas de 7? directa#ente% Es co#"n la

http://es.wikipedia.org/wiki/MSI_(electr%C3%B3nica)http://es.wikipedia.org/wiki/MSI_(electr%C3%B3nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Jitterhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Fan-out&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/MSI_(electr%C3%B3nica)http://es.wikipedia.org/wiki/MSI_(electr%C3%B3nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Jitterhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Fan-out&action=edit&redlink=1


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presencia de pines de ali#entacin separados para estos"lti#os transistores $a Kue, a dierencia del pardierencial, su corriente Jaria con la seal si no est'n los

dos transistores conectados a i#pedancias i!uales%Ali#ent'ndolos separada#ente se eJita Kue estasJariaciones alcancen el par dierencial%

Esta estructura produce si#ult'nea#ente la salida )R \N)R cualKuier entrada a niJel alto proJoca Kue el e#isorde :7 pase a niJel alto $ el de :/ a niJel alto% orco#paracin, la estructura TTL slo produce la uncinNAND%

A dierencia de otras tecnolo!as TTL, NM)&, CM)&B, laECL se ali#enta con el positiJo 8ccB conectado a #asa,siendo la ali#entacin entre ? $ 7,+8, habitual#ente%Al!unas a#ilias per#iten Kue 8EE sea 78, para co#partirla ali#entacin con circuitos TTL%

http://es.wikipedia.org/wiki/ORhttp://es.wikipedia.org/wiki/NORhttp://es.wikipedia.org/wiki/TTLhttp://es.wikipedia.org/wiki/NANDhttp://es.wikipedia.org/wiki/ORhttp://es.wikipedia.org/wiki/NORhttp://es.wikipedia.org/wiki/TTLhttp://es.wikipedia.org/wiki/NAND


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UERTA )RN)R C)N TECN)L)GIA ECL

:.@. COMPATI9IIDAD LÓGICAENTRE +AMILIAS

Lo ideal en la construccin de circuitos l!icos es utili(arpuertas de la #is#a a#ilia l!ica, as de esta #anera setiene la se!uridad o al #enos la !aranta orecida delabricante de la co#patibilidad entre ellas%


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ener!a $ deben ali#entarse con 7 Joltios% Las puertasindiJiduales, pueden consu#ir de 3 a 6 #A%

Las Jersiones &chottf$ de bajo consu#o de chips TTL,solo consu#en un +?] de ener!a pero son #'s caras%Los n"#eros de pie(as de estos chips lleJan L& en elcentro de su no#enclatura%

:..8. SU9+AMILIAS CMOS

La a#ilia CM)& co#ple#entar$ #etal oVidese#iconductorB, contiene la #a$or parte de loseKuiJalentes chips TTL% Los chips CM)& tienen #ucha

#enor necesidad de ener!a consu#en sobre 0 #AB $operan con un !ran ran!o de Joltajes de ali#entacinnor#al#ente de 3 a 0F JoltiosB%

La no#enclatura del #odelo CM)& lleJan una C en elcentro de su nu#eracin, por eje#plo el ;6C?6 es elCM)& eKuiJalente del TTL ;6?6% Un !ran inconJenientees la eVtre#a sensibilidad a la electricidad est'tica sedeben prote!er cuidadosa#ente contra las descar!as de

electricidad est'tica%


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:..:. DÍGITOS DE IDENTI+ICACIÓNDE LAS PUERTAS

n las denominaciones vistas en los dos puntos precedentes faltan los n!meros "ue

indican el tipo de puerto integrado y la cantidad de entrada#

:.B. ENTRADAS NO USADAS

Las puertas l!icas est'n disponibles en ICs chipsB los

cuales contienen Jarias puertas del #is#o tipo, poreje#plo cuatro puertas NAND de + entradas o trespuertas NAND de 3 entradas% Esto puede ser undespilarro si solo son necesarias unas pocas al #enosKue sean todas del #is#o tipo% ara eJitar usarde#asiados ICs puedes reducir el n"#ero de entradas delas puertas o sustituir un tipo de puerta por otro%

Reducir el n"#ero de entradas


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El n"#ero de entradas para una puerta puede serreducido conectando dos o #'sB entradas juntas% Eldia!ra#a de la derecha #uestra una AND de 3 entradas

operando co#o una puerta de + entradas%Creando una puerta N)T partiendo de una NAND o N)R

Reduciendo una puerta NAND o una N)R a una solaentrada se crea una puerta N)T% El dia!ra#a #uestraesto para una puerta NAND de + entradas%

:..


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Alto 0B, 2ajo ?B $ de Alta I#pedancia o 4i>% LosdispositiJos Kue utili(an estas salidas constan de unaentrada adicional lla#ada habilitacin o Enable para

establecer las salidas del dispositiJo en el estado de altai#pedancia%

%En el estado de Alta I#pedancia, la salida se co#portaco#o si a"n no estuJiera conectada al circuito, eVceptopor una peKuea corriente de u!a Kue puede [uir haciaadentro o hacia auera de la Ter#inal de salida%

%Los dispositiJos con salidas de tres estados se diseannor#al#ente de #odo Kue el retardo dela habilitacin desalida, de 4i> a bajo o alto, sea un poco #'s lar!o Kue elretardo de deshabilitacin de salida, bajo o alto hacia 4i>%

El concepto entero del tercer estado 4i>B es Kuitar conecacia la in[uencia del dispositiJo del resto del circuito%&i #'s de un dispositiJo est' conectado elctrica#ente,poner una salida en 4i> el estado es de uso recuentepreJenir cortocircuitos cuando un dispositiJo conducearriba 0 l!icoB contra otro dispositiJo Kue conduce elpunto bajo ? l!icoB%

La salida triestado co#bina las Jentajas de los circuitostte#pole $ de colector abierto% Cuando se selecciona elunciona#iento l!ico nor#al, #ediante la entrada dehabilitacin, el circuito triestado unciona de la #is#aor#a Kue una puerta nor#al% Cuando el #odo deunciona#iento es de alta i#pedancia, la salida sedesconecta del resto del circuito%

La si!uiente !ura ilustra el circuito b'sico de un inJersortriestado TTL% Cuando la entrada de habilitacin est' aniJel bajo, :+ no conduce $ el circuito de salida uncionaen la con!uracin tte#pole nor#al% Cuando la entradade habilitacin est' a niJel alto, :+ conduce%

Entonces en el se!undo e#isor de :0 se produce un niJel

bajo, haciendo Kue :3 $ :7 se bloKueen $ el diodo D0 se


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polarice en directa, lo Kue hace Kue :6 se bloKueeta#bin% En este caso los transistores tte#pole act"anco#o un circuito abierto $ la salida est' desconectada por

co#pleto de la circuitera interna%

Al tratarse de una TTL inJersora su eKuiJalente sera elsi!uiente dispositiJo A si#ple Jista pode#os Jer Kue ladisposicin de entradas es si#ilar debido a Kue eldispositiJo TTL consta de una sola entrada $ lahabilitacin adicional tpica de un dispositiJo TriEstado%La tabla de Jerdad sera la si!uiente

Cuando esta tercera entrada esta actiJada Enable^0Beste act"a co#o un circuito abierto i#pidiendo el paso dela seal, o sea, opera co#o un inJersor nor#al, debido a

Kue el Joltaje en alto en Enable no aecta a :0 o a


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D+%Cuando esta tercera entrada esta desactiJadaEnable^?B este act"a co#o un circuito cerradoper#itiendo el paso de la seal, o sea, pasa al estado de

Alta I#pedancia, independiente#ente del estado de laentrada l!ica%

Un buer de tres estados es un circuito utili(ado paracontrolar el paso de una seal l!ica de la entrada a lasalida% Al!unos buers de tres estados ta#bin inJiertenla seal de entrada%

Dos de los circuitos con buers de tres estados Kue #'sco#"n#ente se utili(an son el;6L&0+7 $ el ;6L&0+/, loscuales se #uestran en la !ura% A#bos contienen cuatrobuers de tres estados sin inJersin% Ade#'s eVistenbuers con salidas de tres estados co#o el ;6L&3;6co#o el de la !ura, Kue es un re!istro octal con [ip[opstipo D $ salidas de tres estados%

Este tipo de re!istro puede conectarse a las lneas de uncanal co#"n, junto con las salidas de otros dispositiJossi#ilares, para per#itir la transerencia eciente de datossobre el canal% La eVplicacin anterior para este tipo decircuitos as co#o su an'lisis $ operacin aplica paratecnolo!a TTL o CM)&% Un eje#plo de tecnolo!a CM)&es el circuito ;64C0+7%


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CAPÍTULO I'MÓDULOS COM9INACIONALES

;.1. DECODI+ICADORES

Un decodicador es un circuito inte!rado por el Kue seintroduce un n"#ero $ se actiJa una $ slo una de lassalidas, per#aneciendo el resto desactiJadas% 1 co#osie#pre, lo #ejor es Jerlo con un eje#plo sencillo%I#a!ine#os Kue Kuere#os reali(ar un circuito de controlpara un se#'oro% El se#'oro puede estar Jerde,a#arillo, rojo o aJeriado%

En el caso de estar aJeriado, se actiJar' una lu( internaa(ul, para Kue el tcnico sepa Kue lo tiene Kue reparar%A cada una de estas luces les Ja#os a asociar un n"#ero%

As el rojo ser' el ?, el a#arillo el 0, el Jerde el + $ el a(ulaJeriadoB el 3%

ara controlar este se#'oro pode#os hacer un circuitoKue ten!a 6 salidas, una para una de las luces% Cuandouna de estas salidas est a 0, la lu( correspondienteestar' encendida% &in e#bar!o, ocurre Kue N) UEDE4A2ER D)& ) MA& LUCE& ENCENDIDA& A LA 8E>%


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or eje#plo, no puede estar la lu( roja $ la Jerdeencendidas a la Je(%

&i utili(a#os un decodicador de + a 6, conse!uire#oscontrolar el se#'oro ase!ur'ndonos Kue slo estar'actiJa una lu( en cada #o#ento% Ade#'s, el circuito decontrol Kue disee#os slo tiene Kue tener + salidas% ElnueJo esKue#a se #uestra en la !ura%

El unciona#iento es #u$ sencillo% &i el circuito de control

enJa el n"#ero + E0 ^ 0, E? ^ ?B, *se encender' la lu(Jerde Kue tiene asociado el n"#ero +B $ slo la lu(Jerde% Un decodicador actiJa slo una de las salidas, lasalida Kue tiene un n"#ero i!ual al Kue se ha introducidopor la entrada% En el eje#plo del se#'oro, si el circuitode control enJa el n"#ero 3, se actiJa la salida )3 $ seencender' la lu( a(ul $ slo esaB%

A la hora de disear el circuito de control, slo ha$ Kue

tener en cuenta Kue cada lu( del se#'oro est'conectada a una salida del decodicador $ Kue por tantotiene asociado un n"#ero dierente%

;.1.1. DECODI+ICADOR.GENERALIDADES


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El decodicador es un dispositiJo Kue recibe n entradas $dispone de +n salidas, de #odo Kue solo estar' actiJa lasalida Kue corresponda a la co#binacin de entrada% La

salida puede estar actiJa a niJel bajo ?B o a niJel alto%A #odo de eje#plo Jea#os la 9i!ura 3 en la Kue secontrolan F salidas #ediante 3 entradas% 4a$ dos tipos dedecodicadores en uncin del niJel actiJo de la salida%Esto se Jer' #'s clara#ente con las Tablas de 8erdadaneVas%

Tabla de 8erdad de lo #dulos decodicados 3aF con lassalidas actiJas por niJel bajo $ por niJel alto

Las salidas correspondientes a los dos tipos dedecodicadores ser'n


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;.1.8. DECODI+ICADOR CON


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;.1.:. DECODI+ICADOR 9CD A

SEGMENTOS

Este decodicador per#ite Jisuali(ar n"#eros en 2CD#ediante Jisuali(adores de ; se!#entos%


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4abr's obserJado Kue para aKuellas co#binaciones deentrada Kue no corresponden a n"#eros se ha optado porno actiJar los leds del Displa$% En esto podras hacer unaJariante para Kue esas co#binaciones Kuedenrepresentadas por al!"n s#bolo% En la parte pr'ctica seusa dos decodicadores 2CD a; se!#entos el ;66; $ el;66F, c'todo co#"n o 'nodo co#"n, respectiJa#ente%

;.8. CODI+ICADORES

&e trata de un #dulo co#binacional Kue trabaja justa#ente al contrario Kue el decodicador% En un


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codicador dispone#os de +n entradas $ n salidas% Lasalida nos indica, en binario, el n"#ero de la entradaactiJa%

Los codicadores nos per#iten co#pactar lainor#acin, !enerando un cdi!o de salida a partir de lainor#acin de entrada% 1 co#o sie#pre, lo #ejor esJerlo con un eje#plo%

I#a!ine#os Kue esta#os diseando un circuito di!italKue se encuentra en el interior de una cadena de #"sica%Este circuito controlar' la cadena, haciendo Kue uncionecorrecta#ente% Una de las cosas Kue har' este circuito decontrol ser' actiJar la radio, el CD, la cinta o el Discose!"n el botn Kue ha$a pulsado el usuario% I#a!ine#osKue tene#os 6 botones en la cadena, de #anera Kuecuando no est'n pulsados, !eneran un ? $ cuando sepulsan un 0 2otones di!italesB% Los podra#os conectardirecta#ente a nuestro circuito de control la cadena de#"sica, co#o se #uestra en la si!uiente !ura%

&in e#bar!o, a la hora de disear el circuito de control,nos resultara #'s sencillo Kue cada botn tuJieseasociado un n"#ero% Co#o en total ha$ 6 botones,necesitara#os + bits para identicarlos% ara conse!uiresta asociacin utili(a#os un codicador, Kue a partir delbotn Kue se ha$a pulsado nos deJolJer' su n"#eroasociado


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9ij#onos en las entradas del codicador, Kue est'nconectadas a los botones% En cada #o#ento, slo habr'un botn apretado, puesto Kue slo pode#os escucharuna de las cuatro cosas%

2ien estare#os escuchando el CD, bien la cinta, bien laradio o bien un disco, pero no puede haber #'s de unbotn pulsado0% Tal $ co#o he#os hecho las coneVionesal codicador, el CD tiene asociado el n"#ero ?, la cinta

el 0, la radio el + $ el disco el 3 Este n"

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Segundo Manual de Electronica Digital