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ELECTRÓNICA DIGITAL Departamento de Tecnología Curso: 4º E.S.O. I.E.S. Ana Mª Matute.

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1 ELECTRÓNICA DIGITAL Departamento de Tecnología Curso: 4º E.S.O. I.E.S. Ana Mª Matute

2 Señal Analógica y Señal Digital Señal analógica Es una señal continua. El nº de valores que puede tomar es infinito V t Señal digital Es una señal discreta. Solo puede tomar determinados valores V t 1

3 Conversión Analógica - Digital Valor Analógico (-3, -2] (-2, -1] (-1, 0] (0, 1] (1, 2] (2, 3] (3, 4] Fases en la conversión A-D: 1º Definir la frecuencia de exploración 2º Ver el valor que toma la función en dichos puntos 3º Definir los intervalos de valores analógicos 4º Asignar el valor digital en ese intervalo 5º Marcar los puntos de la señal digital 6º Representar la función digital Fases en la conversión A-D: 1º Definir la frecuencia de exploración 2º Ver el valor que toma la función en dichos puntos 3º Definir los intervalos de valores analógicos 4º Asignar el valor digital en ese intervalo 5º Marcar los puntos de la señal digital 6º Representar la función digital Valor Digital t V

4 Electrónica Digital Valor Analógico (-, 0] (0, +) Trabaja con señales que solamente adopta dos estados eléctricos: 1 (circuito cerrado) 0 (circuito abierto) Valor Digital t V Ventajas: Fáciles de reconfigurar Interferencias prácticamente nulas Coste menor Se puede manejar señales de distintas funciones Ventajas: Fáciles de reconfigurar Interferencias prácticamente nulas Coste menor Se puede manejar señales de distintas funciones

5 Conversión de un número Decimal a Binario Para esta transformación es necesario tener en cuenta los pasos que muestran en el siguiente ejemplo: Transformar el número 100 a número binario –Dividir el numero 100 entre 2 –Dividir el cociente obtenido por 2 y repetir el mismo procedimiento hasta que el cociente sea 1. –El numero binario se forma tomando como primer dígito el último cociente, seguidos por los residuos obtenidos en cada división, seleccionándolos de derecha a izquierda, como se muestra en el siguiente esquema.

6 Ejercicios Conversión Decimal a Binario

7 Conversión de un número Binario a Decimal Para convertir un número binario a decimal es necesario tener en cuenta los pasos que muestran en el siguiente ejemplo: Transformar el número a número decimal –Tomamos los valores de posición correspondiente a las columnas donde aparezcan únicamente unos (1) –Sumamos los valores de posición para identificar el numero decimal equivalente

8 Ejercicios Conversión Binario a Decimal

9 Álgebra de Boole Opera con relaciones lógicas donde las variables pueden tomar solamente 2 valores: Postulados 1) a+1= 1 2) a+0= a 3) a*1= a 4) a*0= 0 5) a+a= a 6) a*a= a 7) a+ā= 1 8) a*ā= 0 9) = a Postulados 1) a+1= 1 2) a+0= a 3) a*1= a 4) a*0= 0 5) a+a= a 6) a*a= a 7) a+ā= 1 8) a*ā= 0 9) = a Verdadero (1) Falso (0) Verdadero (1) Falso (0) aa+1= 1a+0= aa*1= aa*0= 0a+a= aa*a= aa+ā=1a*ā=0 00+1=10+0=00*1=00*0=00+0=00*0=00+1=10*1=0 11+1=11+0=11*1=11*0=01+1=11*1=11+0=11*0=0 Cualquier combinación a la que se le sume 1, el resultado es 1 Cualquier combinación a la que se le multiplique por 0, el resultado es 0

10 Ejercicios 1 de Álgebra de Boole (a+1)*a (a*1)+a (a*0)*(1+a) (â+0)*1 (0+1)*1 (a+â)*(0+1) [(a*1)*a]+0 (a+a)*â (a*0)*a (a+0)*â (a+0)*(a+a) a a 0 â 1 1 a a

11 Ejercicios 2 de Álgebra de Boole (1*1) + (0*â) (a+a)*a (a*â) + (a+â) (a+â)*(1+0) (a*1)*(a+0) (a*0)+a (1+0) + (â+a) (1*0) + (a*â) (â+1+a)*(â*a) 1+ [(â+1+0+a)*(1+a+â)] 0*[(a+1) + 1*(a*â)] 1 a 1 1 a a

12 Puerta lógica Es un dispositivo que tiene una, dos o más entradas digitales y que genera una señal de salida, digital, en función de esas entradas Nº comb Puerta lógica S E1 E2 E 3 El número posible de combinaciones es 2 n n = nº de entradas El número posible de combinaciones es 2 n n = nº de entradas 2 3 = 8 E1E2E

13 Tabla de Verdad Tabla en que se indica el valor que toma la señal de salida en función de los valores de las señales de entrada Nº comb Puerta lógica S E1 E2 E 3 E1E2E S A cada una de las posibles combinaciones de las señales de entrada le corresponde siempre el mismo valor en la salida

14 Puertas básicas (I) Puerta AND E1E2S E1 E2 S Puerta NAND E1 E2 S E1E2S Es equivalente a la multiplicación del álgebra de Boole

15 Puertas básicas (II) Puerta OR E1E2S Puerta NOR S E1E2S Es equivalente a la suma del álgebra de Boole E1 E2 S E1 E2

16 Puertas básicas (III) Puerta NOT E1S S Es equivalente a la negación del álgebra de Boole E1S E2 E1 E2 S E1 E2 S = E1 E2 S = AND + NOT = NAND OR + NOT = NOR

17 Forma Canónica de una función Consiste en expresar como suma de productos (de las entradas) una función (de salida) Puerta lógica S E1 E2 E 3 E1E2E S S = Ē 1 Ē 2 Ē 3 + Ē 1 Ē 2 E 3 + Ē 1 E 2 E 3 + E 1 Ē 2 E 3

18 Método de obtención de la forma Canónica 1º Se debe conocer la tabla de verdad de dicha función 2º Se marcan aquellas filas que hacen que el valor de la función sea verdadero 3º La forma canónica resulta de una suma de productos de las filas marcadas, donde las entradas se toman de forma directa si su valor es (1) o de forma negada si su valor es (0) 1º Se debe conocer la tabla de verdad de dicha función 2º Se marcan aquellas filas que hacen que el valor de la función sea verdadero 3º La forma canónica resulta de una suma de productos de las filas marcadas, donde las entradas se toman de forma directa si su valor es (1) o de forma negada si su valor es (0) E1E2E S S =Ē 1 Ē 2 Ē 3 +Ē 1 Ē 2 E 3 +Ē 1 E 2 E 3 +E1Ē2E3E1Ē2E3

19 Tipos de problemas (I) E1E2E3E S E1 E2 A S E3 E4 B Determinar la tabla de verdad de la salida S AB Como hay 4 entradas, habrá 2 4 combinaciones Se recomienda utilizar variables intermedias para facilitar el cálculo

20 Tipos de problemas (II) E1E2E3E S E1 S Dada la tabla de verdad de un función S, dibujar las puertas lógicas que la forman Determinar la forma canónica de la función S= Ē 1 Ē 2 Ē 3 Ē 4 + E 1 Ē 2 E 3 Ē 4 + E 1 E 2 E 3 Ē 4 E2 E3 E4

21 Tipos de problemas (III) A S Dada la función transferencia S, dibujar las puertas lógicas que la forman S= (A + B). (A. B. C) B C (A + B) (A. B. C)

22 Tipos de problemas (IV) (Selectividad) Dada las puertas lógicas obtener la transferencia función de transferencia S c d abab X3 X2 S X1 X1=(a.b) X2= (c.d) X3= [(a.b) + c] S= [(a.b) +c] + (c.d)

23 Tipos de problemas (V): Diseño de circuitos E1E S E1 S Atracción de Feria: Silla colgante para dos personas. Diseñar un circuito electrónico que avise cuando se monte una solo persona porque la silla se desequilibraría. Por tanto, la silla solo podrá estar ocupada por 2 personas o ir vacía. Atracción de Feria: Silla colgante para dos personas. Diseñar un circuito electrónico que avise cuando se monte una solo persona porque la silla se desequilibraría. Por tanto, la silla solo podrá estar ocupada por 2 personas o ir vacía. S= Ē 1 E 2 + E 1 Ē 2 E2 Forma de resolverlo 1º Definir la/s Salida/s y Entradas del circuito 2º Realizar la Tabla de Verdad de la Salida 3º Determinar la forma canónica de la función 4º Dibujar las puertas lógicas Forma de resolverlo 1º Definir la/s Salida/s y Entradas del circuito 2º Realizar la Tabla de Verdad de la Salida 3º Determinar la forma canónica de la función 4º Dibujar las puertas lógicas S= 1 enciende una bombilla, hay aviso E1= 1 si hay una persona en el asiento1 E2= 1 si hay una persona en el asiento2

24 Tipos de problemas (V): Diseño de circuitos S x x S X x E1E2E Puerta automática Diseñar un circuito electrónico que abra una puerta automática corredera cuando detecte que existe una persona próxima a ella. En caso contrario se cerrará. Puerta automática Diseñar un circuito electrónico que abra una puerta automática corredera cuando detecte que existe una persona próxima a ella. En caso contrario se cerrará. S1= 1 motor gira hacia la derecha y abre la puerta S2= 1 motor gira hacia la izquierda y cierra la puerta E1= 1 si hay una persona cerca de la puerta E2= 1 puerta totalmente abierta E3= 1 puerta totalmente cerrada Nadie cerca. Puerta en punto intermedio. La puerta se debe cerrar Nadie cerca. Puerta cerrada. Motor parado Nadie cerca. Puerta abierta. La puerta se debe cerrar Estado imposible Alguien cerca. Puerta en punto intermedio. La puerta se debe abrir Alguien cerca. Puerta cerrada. La puerta se debe abrir Alguien cerca. Puerta abierta. Motor parado Estado imposible

25 THE END Actividades de Repaso


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