Electrónica Digital






Ciencias de la Computación III
Diego José Figueroa



¿Digital?



¿Análogo?

Introducción


  • Digital
    • Representación de información, de forma discreta, discontinua.
    • Conjunto finito de valores para la representación.

  • Análogo
    • Representación de información de forma continua.
    • Conjunto infinito de valores para la representación.

¿ Por qué digital?


  • Permite hacer representaciones
    • De forma más simple.
    • Más compacto.
    • Más resistente a errores.
    • Reproducible.

  • Pagando un precio
    • Menor precisión.
    • Posible pérdida de información.

Componentes


  • Compuertas lógicas
    • AND
    • OR
    • XOR
    • NOT

  • Selectores
    • MUX
    • DEMUX

  • Almacenamiento

Álgebra Booleana


  • Sistema de lógica.

  • 2 valores
    • 1 (verdadero)
    • 0 (falso)

  • Más un conjunto de operadores.

Tablas de verdad


  • Álgebra booleana se puede describir utilizando tablas de verdad.


Ecuaciones Boolenas


  • Una composición de operaciones boolenas se puede escribir como una ecuación aritmética.

cout = (A*B) + (A*Cin) + (B*Cin)

Compuertas


  • Operadores lógicos se pueden describir como compuertas.
  • Ecuaciones se puede describir como circuitos lógicos.


NOT


  • También conocido como inversor.
    • Invierte el valor de entrada.
    • 1 => 0
    • 0 => 1
    • ~A = NOT(A)

AND (&)


  • Si A y B son verdaderos
    • El resultado es verdadero.
    • De lo contrario, el resultado es falso.

  • A*B ó AB


OR (|)


  • Si A o B son verdaderos
    • El resultado es verdadero.
    • El resultado sólo es falso si ninguno es verdadero.
  • A + B


XOR


  • Si A y B son iguales
    • Entonces el resultado es falso.
    • De lo contrario, el resultado es verdadero.
  • A (+) B   ó   A xor B


Selectores


  • Multiplexor
    • Permite escoger una entre muchas funciones de entrada.
  • Demultiplexor
    • Escoger una entre muchas salidas.






  • Ejemplo en logisim.

Leyes de Boole


  • Identidad
    • A + 0 = A
    • A * 1 = A

  • Ceros y Unos 
    • A + 1 = 1
    • A * 0 = 0

  • Inverso
    • A * ~A = 0
    • A + ~A = 1

Leyes de Boole


  • Conmutatividad
    • A + B = B + A
    • A * B = B * A

  • Asociatividad
    • A + (B + C) = (A + B) + C
    • A * (B * C) = (A * B) * C

  • Distributivo
    • A * (B + C) = AB + AC
    • A + (B * C) = (A + B) * (A + C)

Teorema de DeMorgan

  • ~ (A + B) = ~A * ~B
  • ~ (A * B) = ~A + ~B

  • Útil para optimización de circuitos.

14 - Introducción a la Electrónica Digital

By Diego Figueroa

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