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Compuertas Lógicas Cibernética y Computación 1 Introducción La electrónica digital es la tecnología que hace posible la creación de dispositivos digitales.

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Presentación del tema: "Compuertas Lógicas Cibernética y Computación 1 Introducción La electrónica digital es la tecnología que hace posible la creación de dispositivos digitales."— Transcripción de la presentación:

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2 Compuertas Lógicas Cibernética y Computación 1

3 Introducción La electrónica digital es la tecnología que hace posible la creación de dispositivos digitales como relojes, calculadoras y computadoras, entre otros.

4 Interruptores lógicos Los circuitos lógicos digitales son redes complejas de interruptores hechos con transistores. Éstos circuitos lógicos simples se llaman compuertas. Como ejemplo tenemos: La lámpara enciende si A Y B están cerrados A B La lámpara enciende si A O B están cerrados ABAB

5 Circuitos lógicos con transistores Las siguientes pantallas mostrarán como los interruptores hechos con base a transistores se utilizan para formar cuatro circuitos de decisión o compuertas lógicas básicas, se muestra la tabla de verdad, la cual muestra la salida de todas las combinaciones posibles.

6 Compuerta AND ABAB 10kW 4.7kW 2N2222 6V Salida A Tierra +6V B Tierra +6V Tierra +6V Salida Tierra +6V ABAB Salida

7 Compuerta NAND ABAB 10kW 4.7kW 2N2222 6V Salida A Tierra +6V B Tierra +6V Tierra +6V Salida +6V Tierra ABAB Salida

8 Compuerta OR A Tierra +6V B Tierra +6V Tierra +6V Salida Tierra +6V ABAB 10kW 4.7kW 2N2222 6V Salida ABAB

9 Compuerta NOR A Tierra +6V B Tierra +6V Tierra +6V Salida +6V Tierra ABAB 10kW 4.7kW 2N2222 6V Salida ABAB

10 Resumen A0011A0011 B0101B0101 A or B 0 1 A nor B 1 0 A nand B 1 0 A and B 0 1 A xor B A xnor B Sustituyendo los voltajes y las tierras por los dígitos binarios tenemos: La secuencia de las entradas corresponden a los cuatro primeros números expresados en el sistema binario ABAB Salida Compuerta XNOR ABAB Salida Compuerta XOR

11 Tipos de transistores TTL (Transistor Transistor Logic): Son circuitos fáciles de usar, requieren pocos cuidados en su manejo, soportan 20 MHz o más. Cada transistor gasta mucha energía: 3 mA. La versión LowPower Schottky utiliza 80% de voltaje y es más veloz. Requiere 5 V. Las entradas no conectadas las asume como 1. Colocar las salidas no utilizadas al voltaje de alimentación para ahorrar energía. (éstos son los que vamos a usar, podemos conectar un capacitor de 0.01 a 0.1 mF)

12 Tipos de transistores CMOS (Complementary Metal-Oxide- Silicon): Son circuitos muy sensibles a la estática y no son tan rápidos como los TTL. Gastan poca energía: 0.1 mA. Pueden energizarse con voltajes de 3 a 18V. Las entradas pueden provocar ruido. No conectar las entradas cuando el circuito no tenga corriente.

13 Estructura Interna Circuito Integrado LS7400 Vcc

14 Uso de la tableta protoboard

15 Tableta protoboard Cable telefónico blindado Circuitos integrados Resistencias Puedes agregar otros componentes, como LEDs, o enganchar otras tabletas de experimentación

16 Al insertar cualquier patita de un componente, automáticamente queda conectada toda la columna La alimentación del circuito se coloca en los extremos a lo largo de la tableta – + Todos las entradas comparten la misma información, los grupos se mantienen independientes

17 Los puentes o interconexiones se hacen con un cable de cobre protegido con plástico aislante Energizamos una línea para alimentar al circuito integrado Éstos puentes permiten hacer interconexiones en nuestra tarjeta y poder reutilizarse.

18 Hay otro tipo de tarjetas para probar circuitos Las líneas energizadas corren alrededor del circuito Área de trabajo para los circuitos Área de interfaz con otros circuitos Alrededor de cada agujero existe un recubrimiento metálico para las conexiones de soldadura

19 Uso de resistencias X1 X10 X100 X1,000 X10,000 X100,000 X1000,000 X10000,000 X100000, Negro Café Rojo Naranja Amarillo Verde Azul Violeta Gris Blanco Ninguno: ±20% Dorado: ±5% Plateado: ±10% Tolerancia

20 Configuración de los LEDs Ya que utilizaremos circuitos TTL, buscar preferentemente aquellos que soporten 5 V Si no se consiguen de éste tipo, agregar una resistencia de 330 entre el LED y tierra

21 Proceso de diseño de circuitos

22 1.Define el problema que quieres resolver, los estados, las variables de entrada y las variables de salida

23 2. Resuelve el problema reduciendo el circuito a su mínima expresión utilizando circuitos comerciales conocidos

24 3. Documenta adecuadamente la solución

25 4. Implementa la solución en la tableta revisando las especificaciones de los circuitos integrados que utilices, verifica la operación correcta del circuito. Documenta los problemas que tuviste al armar el circuito e inclúyelos en la documentación inicial

26 Compuertas Lógicas Cibernética y Computación 1 FIN

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