Unidad Didctica Electrnica Digital 4 ESO NDICE 1

Unidad Didáctica Electrónica Digital 4º ESO

ÍNDICE 1. 2. 3. 4. INTRODUCCIÓN SISTEMAS DE NUMERACIÓN PUERTAS LÓGICAS FUNCIONES LÓGICAS

1. - Introducción Señal analógica. Señal digital Una señal analógica puede tener infinitos valores, positivos y/o negativos. La señal digital sólo puede tener dos valores 1 o 0. La gran ventaja es que la señal digital es más fiable en la transmisión de datos. En el ejemplo, la señal digital toma el valor 1 cuando supera al valor a, y toma valor 0 cuando desciende por debajo del valor b. Cuando la señal permanece entre los valores a y b, se mantiene con el valor anterior.

2. - Sistemas de numeración 2. 1. - Sistemas decimal. Se define la base de un sistema de numeración como el número de símbolos distintos que tiene. Normalmente trabajamos con el sistema decimal que tiene 10 dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Por ejemplo: a) El número 723 en base 10, lo podemos expresar: 723 = 7 x 102 + 2 x 101 + 3 x 100

2. - Sistemas de numeración (continuación) 2. 2. - Sistema binario. Consta de dos dígitos el 0 y el 1. A cada uno de ellos se le llama bit. Conversión de Binario a Decimal: El número 11010 en base 2 es: 1 x 24 +1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 16 + 8 + 0 + 2 + 0 = 26 El número 26 en base decimal Conversión de Decimal a Binario: El número 37 en base decimal es: 37 en base 10 = 100101 en base binaria

2. - Sistemas de numeración (continuación) Equivalencia entre los sistemas Hexadecimal, Binario y Decimal Hexadecimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F Decimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Binario 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

3. - Puertas lógicas Las puertas lógicas son componentes electrónicos capaces de realizar las operaciones lógicas: ÁLGEBRA DE BOOLE A continuación se detallan las más importantes.

3. - Puertas lógicas 3. 1. - INVERSOR (PUERTA NOT) Realiza la función negación lógica. La función toma valor lógico “ 1” cuando la entrada a vale “ 0” y toma el valor “ 0” cuando la entrada a vale “ 1”. También se la conoce como función Inversión. Negación (¯): S=ā Tabla de verdad a S=ā 0 1 1 0 Símbolos antiguos

3. - Puertas lógicas 3. 1. - INVERSOR - NOT (continuación) Implementación de la puerta lógica mediante circuito eléctrico. Si el interruptor a está sin pulsar (“ 0”) la bombilla está encendida (S= “ 1”). Si pulso el interruptor (a = “ 1”) la bombilla se apaga (S = “ 0”). Encapsulado comercial

3. - Puertas lógicas 3. 2. - PUERTA OR Realiza la función suma lógica o función OR. La función toma valor lógico “ 1” cuando la entrada a o la entrada b valen “ 1” y toma el valor “ 0” cuando las dos entradas valen “ 0”. Funciones Suma (OR): S=a+b Tabla de verdad a b S = a+b 00 01 10 11 0 1 1 1 Símbolos antiguos

3. - Puertas lógicas (continuación) 3. 2. - PUERTA OR (continuación) Implementación de la puerta lógica mediante circuito eléctrico. Si se pulsa cualquier interruptor (a o b estarían en estado “ 1”) la bombilla se enciende (S= “ 1”). Si no pulso ninguno (a = “ 0” y b =“ 0”) la bombilla se apaga (S = “ 0”). Encapsulado comercial

3. - Puertas lógicas (continuación) 3. 3. - PUERTA AND Realiza la función producto lógico o función AND. La función toma valor lógico “ 1” cuando la entrada a y la entrada b valen “ 1” y toma el valor “ 0” cuando alguna de las dos entradas vale “ 0”. Funciones Multiplicación (AND): S=a·b Tabla de verdad a b S = a·b 00 01 10 11 0 0 0 1 Símbolos antiguos

3. - Puertas lógicas 3. 3. - PUERTA AND (continuación) Implementación de la puerta lógica mediante circuito eléctrico. Si se pulsan los dos interruptores (a y b estarían en estado “ 1”) la bombilla se enciende (S= “ 1”). Si no pulso alguno (a = “ 0” o b =“ 0”) la bombilla se apaga (S = “ 0”). Encapsulado comercial

3. - Puertas lógicas 3. 4. - PUERTA NOR Realiza la función suma lógica negada o función NOR. La función toma valor lógico “ 1” cuando la entrada a y la entrada b valen “ 0” y toma el valor “ 0” en el resto de los casos. Es la función contraria a la OR. Funciones Suma negada (NOR): Tabla de verdad a b 00 01 10 11 1 0 0 0 Símbolos antiguos

3. - Puertas lógicas 3. 5. - PUERTA NAND Realiza la función producto lógico negado o función NAND. La función toma valor lógico “ 1” cuando la entrada a y la entrada b valen “ 0” y toma el valor “ 0” en el resto de los casos. Es la función contraria a la AND. Símbolos Funciones Tabla de verdad Símbolos antiguos Multiplicación negada (NAND): a b 00 01 10 11 1 0

3. - Puertas lógicas 3. 6. - PUERTA OR EXCLUSIVA Realiza la función OR EXCLUSIVA. La función toma valor lógico “ 1” cuando las entradas a y b tienen distinto valor y toma el valor “ 0” cuando las entradas a y b son iguales. Funciones OR exclusiva (EXOR): Tabla de verdad a b 00 01 10 11 0 1 1 0 Símbolos antiguos

4. - Funciones lógicas Función lógica Tabla de verdad a 0 0 1 1 b 0 0 1 1 c 0 1 0 1 S 0 1 0 1 1 1 La función se puede obtener de dos formas, como suma de productos (Minterms) o como producto de sumas (Maxterms). Por Minterms Por Maxterms

4. - Funciones lógicas 4. 3. - IMPLEMENTACIÓN CON PUERTAS Función implementada con puertas de todo tipo

4. - Funciones lógicas 4. 4. - IMPLEMENTACIÓN CON PUERTAS Función implementada con puertas de todo tipo

4. - Funciones lógicas 4. 4. - IMPLEMENTACIÓN CON PUERTAS Función implementada con puertas de todo tipo