Inf. Previo 1 de digitales 1

8/10/2019 Inf. Previo 1 de digitales 1

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Henry Aarn Crdenas Sandoval 12190

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

(Universidad del Per, DECANA DE AMRICA)

FACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA Y ELCTRICA

E.A.P. INGENIERA ELECTRNICA

Av. Venezuela s/n - Lima, Per

Telfono: 6197000 anexo 4203 Fax: 4209

CURSO: Laboratorio de Digitales 1

TEMA: Informe previo 1

NOMBRE: Henry Aarn Crdenas

Sandoval

CODIGO: 12190143

PROFESOR: Oscar Casimiro


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III. CUESTIONARIO PREVIO

1. Concepto de sistema analgico y sistema digital. Seal analgica y seal digital

Un sistema es analgico cuando las magnitudes de la seal se representan mediante

variables continuas, esto es anlogas a las magnitudes que dan lugar a la generacin de

esta seal. Un sistema analgico contiene dispositivos que manipulan cantidades fsicasrepresentadas en forma analgica. En un sistema de este tipo, las cantidades varan sobre

un intervalo continuo de valores. As, una magnitud analgica es aquella que toma valores

continuos. Una magnitud digital es aquella que toma un conjunto de valores discretos.

Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generacin, transmisin,

procesamiento o almacenamiento de seales digitales. Tambin un sistema digital es una

combinacin de dispositivos diseado para manipular cantidades fsicas o informacin que

estn representadas en forma digital; es decir, que slo puedan tomar valores discretos.

Los sistemas digitales pueden ser de dos tipos:

Sistemas digitales combinacionales: Son aquellos en los que la salida del sistema slo

depende de la entrada presente. Por lo tanto, no necesita mdulos dememoria,ya que la

salida no depende de entradas previas.

Sistemas digitales secuenciales: La salida depende de la entrada actual y de las entradas

anteriores. Estaclasede sistemas necesitan elementos de memoria que recojan la

informacin de la 'historiapasada' del sistema.

Seal Analgica

Una seal analgica es un voltaje o corriente que vara suave y continuamente. Una ondasenoidal es una seal analgica de una sola frecuencia. Los voltajes de la voz y del video

son seales analgicas que varan de acuerdo con el sonido o variaciones de la luz que

corresponden a la informacin que se est transmitiendo.

Seal Digital

Las seales digitales, en contraste con las seales analgicas, no varan en forma continua,

sino que cambian en pasos o en incrementos discretos. La mayora de las seales digitales

utilizan cdigos binarios o de dos estados.

COMPARACIN:
http://www.monografias.com/trabajos13/memor/memor.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/memor/memor.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/trabajos901/debate-multicultural-etnia-clase-nacion/debate-multicultural-etnia-clase-nacion.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/Historia/index.shtmlhttp://www.monografias.com/Historia/index.shtmlhttp://www.monografias.com/Historia/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/debate-multicultural-etnia-clase-nacion/debate-multicultural-etnia-clase-nacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/memor/memor.shtml


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2. Circuitos lgicos integrados: TTL y CMOS. Definir los niveles de voltaje: VIH, VOL,

VIL, VOH

TTL es la sigla en ingls de transistor-transistor logic, es decir, lgica transistor atransistor. Es una familia lgicao lo que es lo mismo, una tecnologa de construccin

de circuitos electrnicos digitales. En los componentes fabricados con tecnologa TTL

los elementos de entrada y salida del dispositivo son transistores bipolares

- El voltaje de alimentacin es de + 5 Voltios, con:

Vmn = 4.75 Voltios y Vmx = 5.25 Voltios.

Por encima del voltaje mximo el circuito integrado se puede daar y por debajo del

voltaje mnimo el circuito integrado no funcionara adecuadamente.

VOLTAJES:

VOH: Ser la tensin de salida para la que consideramos que cuando se supera, el estado

del dispositivo esta en V(1).

VOL:Cuando la tensin es inferior a ste valor el dispositivo estar en V(0)

VIL:Es la tensin de entrada por debajo de la cual considero que la entrada est

enestado0.

VIH:Es la tensin de entrada por encima de la cual considero que la entrada est en

estado Los valores comprendidos entre VIH y VIL y entre VOH y VOL determinan zonas

inciertas de tensin.

VOL max: Mximo valor que es reconocido a la salida como un cero lgico.


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VIL max:Mximo valor que es reconocido a la entrada como un cero lgico (pendiente -1)

VOH min:Mnimo valor que es reconocido a la salida como un uno lgico.

VIH min: Mnimo valor que es reconocido a la entrada como un

uno lgico (pendiente -1).

3. Presente un resumen del sistema de numeracin binario. Muestre otros sistemas de

numeracin.El sistema binario, llamado tambin sistema didico en ciencias de la computacin, es

un sistema de numeracin en el que los nmeros se representan utilizando solamente

las cifras cero y uno (0y 1). Es uno de los que se utiliza en las computadoras, debido a que

trabajan internamente con dos niveles de voltaje, por lo cual su sistema de numeracin

natural es el sistema binario (encendido 1, apagado 0)

Otros sistemas de numeracin son:

Sistema octal

Sistema duodecimal

Sistema hexadecimal

Bit

Nibble

Byte

Operador a nivel de bits

Aritmtica de saturacin

4. Cdigos binarios: explique las caractersticas del cdigo BCD. Otros cdigos binarios.

El BCD (el binario decimal codificado) es una forma directa asignada a un equivalente

binario. Es posible asignar cargas a los bits binarios de acuerdo a sus posiciones. Las cargas

en el cdigo BCD son 8, 4, 2, 1.

Digito

Decimal

BCD

8421

Exceso

a 3

84-2-1 2421 (Biguinario)

5043210

0 0 11 0 0 0100001

1 1 100 111 1 0100010

2 10 101 110 10 0100100

3 11 110 101 11 0101000

4 100 111 100 100 0110000

5 101 1000 1011 1011 1000001


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6 110 1001 1010 1100 1000010

7 111 1010 1001 1101 1000100

8 1000 1011 1000 1110 1001000

9 1001 1100 1111 1111 1010000

5. El lgebra de Boole: Presentar los postulados y teoremas.

Es un sistema matemtico deductivo centrado enlos valorescero y uno (falso y

verdadero). Un operador binario " " definido en stejuegode valores acepta un par de

entradas y produce un solovalorbooleano, por ejemplo, el operador booleano AND

acepta dos entradas booleanas y produce una sola salida booleana.

Para cualquier sistema algebraico existen una serie de postulados iniciales, de aqu sepueden deducir reglas adicionales, teoremas y otras propiedades del sistema, el lgebra

booleana a menudo emplea los siguientes postulados:

Cerrado. El sistema booleano se considera cerrado con respecto a un operador binario

si para cada par de valores booleanos se produce un solo resultado booleano.

Conmutativo. Se dice que un operador binario " " es conmutativo si A B = B A para

todos los posibles valores de A y B.

Asociativo. Se dice que un operador binario " " es asociativo si (A B) C = A (B C)

para todos los valores booleanos A, B, y C.

Distributivo. Dos operadores binarios " " y " % " son distributivos si A (B % C) = (A

B) % (A C) para todos los valores booleanos A, B, y C. Identidad. Un valor booleano I se dice que es un elemento deidentidadcon respecto a

un operador binario " " si A I = A.

Inverso. Un valor booleano I es un elemento inverso con respecto a un operador

booleano " " si A I = B, y B es diferente de A, es decir, B es el valor opuesto de A.

Para nuestros propsitos basaremos el lgebra booleana en el siguiente juego de operadores y

valores:

- Los dos posibles valores en el sistema booleano son cero y uno, a menudo llamaremos a stos

valores respectivamente como falso y verdadero.

- El smbolo representa la operacin lgica AND. Cuando se utilicen nombres de variables de unasola letra se eliminar el smbolo , por lo tanto AB representa la operacin lgica AND entre las

variables A y B, a esto tambin le llamamos elproductoentre A y B.

- El smbolo "+" representa la operacin lgica OR, decimos que A+B es la operacin lgica OR

entre A y B, tambin llamada la suma de A y B.

- El complemento lgico, negacin NOT es un operador unitario, en stetextoutilizaremos el

smbolo " ' " para denotar la negacin lgica, por ejemplo, A' denota la operacin lgica NOT de A.
http://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/metodos-creativos/metodos-creativos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/metodos-creativos/metodos-creativos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/metodos-creativos/metodos-creativos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/cambcult/cambcult.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/cambcult/cambcult.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/cambcult/cambcult.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/libapren/libapren.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/libapren/libapren.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/libapren/libapren.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/libapren/libapren.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/cambcult/cambcult.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/metodos-creativos/metodos-creativos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtml


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- Si varios operadores diferentes aparecen en una sola expresin booleana, el resultado de la

expresin depende de la procedencia de los operadores, la cual es de mayor a menor, parntesis,

operador lgico NOT, operador lgico AND y operador lgico OR. Tanto el operador lgico AND

como el OR son asociativos por la izquierda. Si dos operadores con la misma procedencia estn

adyacentes, entonces se evalan de izquierda a derecha. El operador lgico NOT es asociativo por

la derecha.Utilizaremos adems los siguientes postulados:

P1 El lgebra booleana es cerrada bajo las operaciones AND, OR y NOT

P2 El elemento de identidad con respecto a es uno y con respecto a + es cero. No

existe elemento de identidad para el operador NOT

P3 Los operadores y + son conmutativos.

P4 y + son distributivos uno con respecto al otro, esto es, A (B+C) = (AB)+(AC) y A+

(BC) = (A+B) (A+C).

P5 Para cada valor A existe un valor A' tal que AA' = 0 y A+A' = 1. ste valor es el

complemento lgico de A. P6 y + son ambos asociativos, sto es, (AB) C = A (BC) y (A+B)+C = A+ (B+C).

Es posible probar todos los teoremas del lgebra booleana utilizando stos postulados, adems es

buena idea familiarizarse con algunos de los teoremas ms importantes de los cuales podemos

mencionar los siguientes:

Teorema 1: A + A = A

Teorema 2: A A = A

Teorema 3: A + 0 = A

Teorema 4: A 1 = A Teorema 5: A 0 = 0

Teorema 6: A + 1 = 1

Teorema 7: (A + B)' = A' B'

Teorema 8: (A B)' = A' + B'

Teorema 9: A + A B = A

Teorema 10: A (A + B) = A

Teorema 11: A + A'B = A + B

Teorema 12: A' (A + B') = A'B'

Teorema 13: AB + AB' = A

Teorema 14: (A' + B') (A' + B) = A' Teorema 15: A + A' = 1

Teorema 16: A A' = 0

Propiedades Del lgebra De Boole

*Conmutativa respecto a la primera funcin: x + y = y + x

*Conmutativa respecto a la segunda funcin: xy = yx


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*Asociativa respecto a la primera funcin: (x + y) + z = x + (y +z)

*Asociativa respecto a la segunda funcin: (xy)z = x(yz)

*Distributiva respecto a la primera funcin: (x +y)z = xz + yz

*Distributiva respecto a la segunda funcin: (xy) + z = (x + z)( y + z)

*Identidad respecto a la primera funcin: x + 0 = x

*Identidad respecto a la segunda funcin: x1 = x*Complemento respecto a la primera funcin: x + x' = 1

*Complemento respecto a la segunda funcin: xx' = 0

*Idempotente respecto a la primera funcin: x + x = x

*Idempotente respecto a la segunda funcin: xx = x

*Maximalidad del 1: x + 1 = 1

*Minimalidad del 0: x0 = 0

*Involucin: x'' = x

*Inmersin respecto a la primera funcin: x + (xy) = x

*Inmersin respecto a la segunda funcin: x(x + y) = x

*Ley de Morgan respecto a la primera funcin: (x + y)' = x'y'*Ley de Morgan respecto a la segunda funcin: (xy)' = x' + y

6. Funciones y circuitos lgicos bsicos: Tabla de verdad de una funcin lgica. Dibujar el

smbolo lgico y la tabla de verdad para cada uno de los circuitos lgicos bsicos

Los circuitos lgicos se construyen a partir de ciertos circuitos elementales denominados

compuertas lgicas, estas son dispositivos que operan similar al funcionamiento de una

calculadora, de un lado entran los datos, esta realiza la operacin y se obtiene un resultado.

TABLA DE VERDAD:

La tabla de verdad es un instrumento utilizado para la simplificacin de circuitos digitales a travs

de su ecuacin booleana.

Las tablas de verdad pueden tener muchas columnas, pero todas las tablas funcionan de igual

forma.

Hay siempre una columna de salida que representa el resultado de todas las posibles

combinaciones de las entradas.


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El nmero total de columnas en una tabla de verdad es la suma de las entradas que hay + 1 (la

columna de la salida).

COMPUERTA AND:

Cada compuerta tiene dos variables de entrada designadas por A y B y una salida binaria

designada por x.

La compuerta AND produce la multiplicacin lgica AND: esto es: la salida es 1 si la entrada A y la

entrada B estn ambas en el binario 1: de otra manera, la salida es 0.

Estas condiciones tambin son especificadas en la tabla de verdad para la compuerta AND. La

tabla muestra que la salida x es 1 solamente cuando ambas entradas A y B estn en 1.

El smbolo de operacin algebraico de la funcin AND es el mismo que el smbolo de la

multiplicacin de la aritmtica ordinaria (*).

Las compuertas AND pueden tener ms de dos entradas y por definicin, la salida es 1 si todas las

entradas son 1.

COMPUERTA OR

La compuerta OR produce la funcin sumadora, esto es, la salida es 1 si la entrada A o la entrada B

o ambas entradas son 1; de otra manera, la salida es 0.

El smbolo algebraico de la funcin OR (+), es igual a la operacin de aritmtica de suma.

Las compuertas OR pueden tener ms de dos entradas y por definicin la salida es 1 si cualquier

entrada es 1


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COMPUERTA NOR

La compuerta NOR es el complemento de la compuerta OR y utiliza el smbolo de la compuerta OR

seguido de un crculo pequeo (quiere decir que invierte la seal). Las compuertas NOR pueden

tener ms de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la funcin OR.

COMPUERTA NAND

Es el complemento de la funcin AND, como se indica por el smbolo grfico, que consiste en una

compuerta AND seguida por un pequeo crculo (quiere decir que invierte la seal).

La designacin NAND se deriva de la abreviacin NOT - AND. Una designacin ms adecuada

habra sido AND invertido puesto que es la funcin AND la que se ha invertido.

Las compuertas NAND pueden tener ms de dos entradas, y la salida es siempre el complemento

de la funcin AND.


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COMPUERTA NOT

El circuito NOT es un inversor que invierte el nivel lgico de una seal binaria. Produce el NOT, o

funcin complementaria. El smbolo algebraico utilizado para el complemento es una barra sobra

el smbolo de la variable binaria.

Si la variable binaria posee un valor 0, la compuerta NOT cambia su estado al valor 1 y viceversa.

El crculo pequeo en la salida de un smbolo grfico de un inversor designa un inversor lgico. Es

decir cambia los valores binarios 1 a 0 y viceversa.

COMPUERTA XOR U OR EXCLUSIVA

La compuerta lgica XOR realiza una comparacin de las entradas

siendo el resultado 0 si las entradas son iguales o 1 cuando son diferentes.

Debemos prestar atencin para no confundir el funcionamiento porque esperamos que el

resultado sea 1 cuando son iguales.


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COMPUERTA XNOR o NOR EXCLUSIVA

Es llamada compuerta lgica de EQUIVALENCIA, porque su salida es "1" cuando las entradas se

encuentran en el mismo estado.

Su funcin es igual que XOR pero su salida invertida.

A B F

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 1

NOTA:TAMBIN SE ENCUENTRAN EL INVERSOR Y EL SEPARADOR, EL INVERSOR HACE QUE LA

ENTRADA SALGA INVERTIDA Y EL SEPARADOR QUE LA ENTRADA SE IGUAL A LA SALIDA, AQU UN

RESUMEN


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7. Habilitacin/inhabilitacin para el control de datos: Uno de los usos ms comunes de lascompuertas bsicas est en el control del flujo de datos de la entrada a la salida. En estemodo de operacin se emplea una entrada como control, mientras que la otra lleva los datosque sern transferidos a la salida. Si se permite el paso de estos, se dice entonces que lacompuerta est habilitada. Si no se permite el paso de los datos, entonces la compuerta estinhabilitada.Muestre para cada una de las compuertas bsicas, las condiciones necesarias para lahabilitacin/inhabilitacin de stas, analizando la tabla de verdad.

Compuerta bsica AND

Compuerta bsica OR

Compuerta bsica NAND

Compuerta bsica NOR


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8. Mediante el lgebra de Boole, implementar tericamente utilizando solo circuitos NAND un

circuito que simule:

- un inversor - una compuerta AND de dos entradas

- una compuerta OR de dos entradas - una compuerta NOR de dos entradas

- una compuerta XOR de dos entradas - una compuerta NAND de tres entradas

INVERSOR:

COMPUERTA AND DE DOS ENTRADAS

COMPUERTA OR DE DOS ENTRADAS

COMPUERTA NOR DE DOS ENTRADAS


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COMPUERTA XOR DE DOS ENTRADAS

COMPUERTA NAND DE TRES ENTRADAS

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