INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DIGITAL

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1 Introduión l eletróni digitl INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DIGITAL. INTRODUCCIÓN. SEÑALES ANALÓGI- CAS Y DIGITALES. Podemos dividir l eletróni en dos grndes mpos: l eletróni nlógi y l eletróni digitl, según el tipo de señles que utilie. Llmmos señl, l vriión de un mgnitud que permite trnsmitir informión. Ls señles pueden ser de dos tipos: Señles nlógis: son ls señles que vrín de form ontinu en el tiempo entre dos vlores extremos, pudiendo doptr ulesquier de los infinitos vlores intermedios entre los nteriores. Señles digitles: son ls señles que pueden doptr sólo lgunos vlores onretos. Ejemplo: Supongmos un iruito formdo por un LDR, omo el de l figur. Considermos omo señl de slid del iruito l tensión en el punto S. Vmos exponer l LDR dos situiones diferentes: ) Colomos l LDR l ire lire, expuest luz nturl. Est luz irá vrindo lo lrgo del dí, y tendrá vriiones deido, por ejemplo, l oultión temporl del sol por el pso de lgun nue. Si representmos en un gráfio l vriión de l tensión en el punto S (on respeto ms) lo lrgo del tiempo, otendremos un urv similr l de l figur: V S 6 V V 6 V LDR S t Se oserv que l tensión vrí de form ontinu y tom todos los vlores intermedios entre los vlores máximo y mínimo. Se trt de un señl nlógi. ) Colomos l LDR en un hitáulo errdo (sin luz nturl) junto un foo luminoso. A ontinuión enendemos y pgmos el foo vris vees según nos prez. L vriión de l tensión en el punto S doptrá hor un form ien distint: V S 6 V V Se oserv que l tensión vrí de form disontinu, doptndo únimente dos vlores onretos, un vlor jo undo el foo está pgdo y un vlor lto undo el foo está enendido. Se trt de un señl digitl. Hoy en dí, on l reiente omplejidd de los proesos industriles y de los elementos neesrios pr su ontrol, los grndes volúmenes de informión que es neesrio trtr, l revoluión de ls omuniiones, et, se hen impresindiles métodos de ontrol eletrónio d vez más sofistidos. En este ontexto, ls señles digitles presentn importntes ventjs frente ls nlógis, omo son su myor inmunidd ls interferenis, myor simpliidd de trtmiento, eonomí de iruitos, et. En eletróni digitl se utilizn señles que pueden doptr únimente dos vlores ien diferenidos. Por ello, ests señles se denominn señles inris. Los iruitos digitles estrán ompuestos por dispositivos pes de distinguir y de generr señles inris; omo veremos, los dispositivos eletrónios digitles más ásios, y prtir de los ules están onstituidos todos los demás, se denominn puerts lógis. t Tenologí IV. IES Bellvist

2 Introduión l eletróni digitl 2. SISTEMA DE NUMERACIÓN BINARIO. El sistem de numerión de l vid otidin es el sistem deiml, que utiliz diez signos (de 9). Codifindo deudmente estos diez signos podemos representr ulquier número, relizr operiones on ellos y, en definitiv, representr y trnsmitir ulquier tipo de informión. Los iruitos digitles utilizn pr su trjo el sistem de numerión inrio, que utiliz únimente dos signos, el y el. A d uno de estos símolos se le denomin it. El sistem deiml es de se, es deir, un número equivle un polinomio o sum de términos formdos por potenis de, multiplids d un de ells por un ftor, que es uno de los signos del sistem de numerión. Por ejemplo: 458 = El sistem inrio es de se 2, es deir, un número equivle un polinomio o sum de términos formdos por potenis de 2, multiplids d un de ells por un ftor, que es uno de los signos del sistem ( ó ). Por ejemplo: = Pso de sistem inrio deiml y vievers. Pr psr un número en sistem inrio su equivlente en sistem deiml se expres el número inrio por su polinomio equivlente de potenis de dos y se sumn sus términos. Ejemplo: Psr deiml = = = 53 Pr psr un número en sistem deiml su equivlente inrio se relizn suesivs divisiones por dos hst que el último oiente se. El número inrio estrá formdo por un seguido de los restos ordendos de ls suesivs divisiones. El orden de oloión viene determindo por l siguiente regl: el resto de l primer división orresponde l it menos signifitivo (el situdo más l dereh). Ejemplo: Psr 26 inrio División Coiente Resto 26 : : : : Otros ódigos inrios. El ódigo que hemos visto se denomin ódigo inrio nturl, pero existen otros ódigos inrios. Uno de los más utilizdos es el ódigo BCD (Deiml Codifido en Binrio). Pr representr un número deiml en BCD, se represent por seprdo d un de sus ifrs en ódigo inrio nturl. El número de its neesrios pr representr d ifr es de utro. Deiml Ejemplo: Representr 348 en BCD 348 = BCD El ódigo BCD que hemos desrito se denomin BCD nturl, existen otros ódigos BCD pero que no veremos. 3. EL ÁLGEBRA DE BOOLE. Como hemos diho, los iruitos digitles opern on señles inris, de form que sólo distinguen entre dos vlores de tensión: nivel lto y nivel jo. Los niveles de tensión dependerán de l tenologí utilizd. Por ejemplo, on los dispositivos de tenologí TTL, el nivel lto es 5 V y Tenologí IV. IES Bellvist 2

3 Introduión l eletróni digitl el nivel jo V. Pr l odifiión inri de ls señles, l nivel lto se le sign el y l nivel lto el (unque puede ser l ontrrio). Ahor ien, los iruitos digitles deen relizr menudo operiones de grn omplejidd, de form que el diseño del iruito no es simple. Es neesri un herrmient mtemáti útil pr ordr el diseño de estos iruitos. Dih herrmient es el álger de Boole. El álger de Boole es plile vriles que sólo dmiten dos vlores posiles, que se designn por y. Estos símolos no representn números, sino dos estdos diferentes de un dispositivo. Por ejemplo, un lámpr puede estr enendid () o pgd (), un interruptor o un pulsdor pueden estr errdos () o iertos (). 3.. Funión lógi y tl de verdd. Llmmos funión lógi tod vrile inri uyo vlor depende de un expresión mtemáti formd por otrs vriles inris relionds entre sí por ls operiones + (más) y (por). A l funión lógi se le denomin vrile dependiente y ls vriles que formn l expresión mtemáti se les denomin vriles independientes. Ejemplo: l funión S = + Est expresión se interpret omo l vrile S vle undo l vrile vle o ls vriles y vlen. S es l vrile dependiente y, y son ls vriles independientes. Podemos verlo más fáilmente on un nlogí elétri. Supongmos el siguiente iruito: S errdo (). Ls vriles y se definen igul que l. En efeto, podemos oservr que l lámpr estrá enendid (S = ) undo esté errdo ( = ) o ien y estén errdos simultánemente ( = y = ). Ls funiones lógis se representn medinte ls llmds tls de verdd, en ls ules se indin los vlores que dopt l funión lógi nte tods y d un de ls ominiones de vlores de ls vriles independientes. Si tenemos n vriles independientes, tendremos 2 n ominiones posiles. L tl de verdd de l funión S = + es: S L tl tiene dos prtes, ls olumns de l izquierd orresponden ls vriles independientes o vriles de entrd. L olumn de l dereh orresponde l vrile dependiente o vrile de slid. Cd fil de l tl represent un ominión posile de ls vriles de entrd, y el orrespondiente vlor que dopt l vrile de slid. Con n vriles de entrd pueden drse 2 n ominiones diferentes Ls operiones ásis del álger de Boole. Se definen tres operiones ásis: l sum lógi, el produto lógio y l omplementión (o negión). Definimos l funión S omo el estdo de l lámpr: enendido () o pgdo (). L vrile es el estdo del interruptor : ierto () o SUMA LÓGICA Se represent por el signo +. Si tenemos dos vriles de entrd y, su sum lógi se represent por: S = + Tenologí IV. IES Bellvist 3

4 Introduión l eletróni digitl l sum lógi vle undo lgun de ls vriles de entrd vle. Pr dos vriles, su tl de verdd es: El iruito elétrio equivlente es: S S El iruito elétrio equivlente es: S Los iruitos eletrónios que relizn est operión lógi se denominn puerts lógis AND. El símolo que se emple depende de l norm empled: Norm ASA S = Norm IEC S = Los iruitos eletrónios que relizn est operión lógi se denominn puerts lógis OR. El símolo que se emple puede ser de dos tipos dependiendo de ls norms que se empleen. Norm ASA Norm IEC PRODUCTO LÓGICO Se represent por el signo. Si tenemos dos vriles de entrd y, su produto lógio se represent por: S = el produto lógio vle undo tods ls vriles de entrd vlen. Pr dos vriles, su tl de verdd es: S S = + S = + COMPLEMENTACIÓN O NEGACIÓN Se pli un sol vrile de entrd. Se represent olondo un guión enim del nomre de l vrile. Si ést es por ejemplo, su omplementión se represent por (se lee negd). S = Si = entones S =, si = entones S =. Su tl de verdd es: S El iruito elétrio equivlente es: El ontto es omplementrio del de form que undo éste último está ierto el primero está errdo y vievers. S Tenologí IV. IES Bellvist 4

5 Introduión l eletróni digitl El iruito eletrónio que reliz l operión lógi de omplementión se denomin inversor o puert NOT. Los símolos empledos son: Norm ASA Norm IEC 3.3. Propieddes del álger de Boole. Ests propieddes y teorems son muy importntes pr simplifir ls funiones lógis. + = = + = = + = = + = = = Propiedd onmuttiv: + = + Propiedd soitiv: (+)+ = +(+) Propiedd distriutiv: ( + ) = + + ( ) = ( + ) ( + ) Teorems de sorión + ( ) = ( + ) = + = + ( + ) = Teorems de Morgn z=... z... z = z S = S = = ( ) = ( ) 3.4. Otrs puerts lógis. Aprte de ls puerts nteriores, que relizn ls operiones ásis del álger de Boole, existen otrs puerts que relizn funiones lógis espeiles porque resultn de l ominión de dos o más funiones simples. Ests puerts son ls siguientes: Puert NOR Reliz l sum lógi negd (Funión NO OR, o revidmente funión NOR). L expresión mtemáti pr dos vriles es: S = + L tl de verdd de l funión NOR es: Su símolo, omo ntes, depende de l norm: Norm ASA Norm IEC Puert NAND S Reliz el produto lógio negdo (Funión NO AND, o revidmente funión NAND). L expresión mtemáti pr dos vriles es: S= L tl de verdd de l funión NAND es: S S = + S = + Tenologí IV. IES Bellvist 5

6 Introduión l eletróni digitl Su símolo, omo ntes, depende de l norm: Norm ASA Norm IEC Puert OR EXCLUSIVA Tmién llmd puert EXOR. Sólo existe pr dos entrds. Present su slid el vlor lógio undo ls vriles de entrd presentn vlores diferentes, y present el vlor lógio undo losl vlores de ls vriles de entrd oiniden. Se represent por: S = y equivle : S = + L tl de verdd de l funión EXOR es: Sus símolos son: Norm ASA Norm IEC S Puert NOR EXCLUSIVA Tmién llmd puert EXNOR. Sólo existe pr dos vriles. Present su slid el vlor lógio undo los vlores de ls dos vriles de entrd oiniden, y present el vlor lógio undo los vlores de ls vriles de entrd son diferentes. Se represent por: y equivle : S = + S = = S = S = S = S = L tl de verdd de l funión EXNOR es: S Sus símolos son: Norm ASA Norm IEC = S = S = 3.5. Ciruitos integrdos omeriles on puerts lógis de tenologí TTL. Los iruitos integrdos de puerts lógis más populres son los de l serie 74LSXX, fridos on tenologí TTL. Son iruitos de 4 ptills que se limentn + 5 V. L ptill 7 es l que se onet ms ( V) y l ptill 4 l que se onet 5 V. Ls restntes ptills son ls entrds y slids de ls puerts. Pr lguns funiones lógis existen puerts de más de dos entrds (3, 4 e inluso 8 entrds). Funión C. integrdos Nº puerts Nº entrds OR 74LS LS8 4 2 AND 74LS LS2 2 4 NOT 74LS4 6 74LS2 4 2 NOR 74LS LS LS 4 2 NAND 74LS LS LS3 8 EXOR 74LS EXNOR 74LS Existen tmién iruitos de puerts lógis de tenologí CMOS, que son de menor onsumo que los de tenologí TTL y se pueden limentr un tensión de entre 3 y 8 V. Tenologí IV. IES Bellvist 6

7 Introduión l eletróni digitl 4. DISEÑO DE CIRCUITOS DE PUERTAS LÓGICAS. El método más simple, undo el número de vriles de entrd no es grnde, onsiste en otener l tl de verdd de l funión lógi prtir de ls ondiiones físis de funionmiento del iruito que quiero diseñr. Después otendremos l funión lógi prtir de dih tl de verdd y por último se simplifi est funión lógi. Ejemplo : Disponemos de tres finles de rrer, y pr el goierno de tres motores, M, M2 y M3, según ls siguientes ondiiones: No estndo iondo ningún finl de rrer, permneerán prdos los tres motores. Estndo pulsdo sólo dee girr M. Estndo pulsdo sólo dee girr M2. Estndo pulsdo sólo dee girr M3. Aionndo dos finles de rrer ulesquier, girrán los tres motores. Mientrs se enuentren iondos los tres finles de rrer, no deerá girr ningún motor. L tl de verdd del iruito de ontrol del sistem es: Con utro vriles de entrd pueden drse 2 4 = 6 ominiones diferentes, pero tendremos en uent que, slvo verís, ls señles FC y F no pueden estr tivs simultánemen M M2 M3 Términos de indifereni Hst hor hemos supuesto que d ominión de entrds un iruito lógio h de dr un slid o ien o ien. Sin emrgo, vees suede que lguns de dihs ominiones de entrd no podrán drse físimente deido ls rterístis del sistem que se pretende ontrolr on el iruito lógio. Pensemos, por ejemplo, en el iruito pr ontrolr el movimiento de un sensor, y que lguns de ls vriles de entrd son finles de rrer que detetn l plnt el edifiio en l que se enuentr el sensor. Result evidente que no podrán estr tivdos l mismo tiempo el finl de rrer de l ª plnt y el de l 3ª. A estos términos se les llm términos de indifereni, y d lo mismo que l slid del iruito lógio se ó, y que de heho no se v dr este so (evidentemente slvo verís). Estos términos se representn medinte un x o un guión - en l tl de verdd, y, omo veremos luego, pueden ser stnte interesntes de r simplifir el iruito lógio. Ejemplo 2: Se un senillo montrgs que se mueve entre dos plnts, que llmremos j y lt. Dispone de dos interruptores, s y pr ordenrle que su o je respetivmente, que ofreen un nivel lógio undo se ionn. Además dispone de dos finles de rrer, uno en l plnt j, FC y otro en l plnt lt F que se tivn, dndo lugr un nivel lógio, undo el montrgs se posiion justmente en su plnt respetiv. El iruito ofreerá dos slids, un, llmd Ms que l tivrse on un vlor lógio hrá que se pong en mrh un motor que hrá que el montrgs su, y otr, llmd M que l tivrse on un vlor lógio hrá que el motor gire en sentido ontrrio y el montrgs je. Ls ondiiones de funionmiento son: Si se tiv el interruptor s y el montrgs no está en l plnt lt, el montrgs sue. Si se tiv el interruptor y el montrgs no está en l plnt j, el montrgs j. El montrgs estrá prdo tnto si no están tivos ni s ni omo si lo están mos simultánemente. Tenemos un sistem on utro vriles de entrd ( s,, FC, F ) y dos vriles de slid ( Ms y M ), d un de ls ules tendrá su funión lógi. Tenologí IV. IES Bellvist 7

8 Introduión l eletróni digitl te, por lo que l slid en estos sos es indiferente. L tl de verdd será: FC FC s Ms M x x x x x x x x 4.. Otenión de l funión lógi prtir de l tl de verdd. Pr otener l funión lógi se sumn todos los produtos lógios orrespondientes ls ominiones que dn slid, signndo l vlor l vrile en estdo norml y l vlor l vrile en estdo omplementd. Ejemplo : vemos l funión lógi orrespondiente d uno de los motores del ejemplo nterior: M = M2 = M3 = Ejemplo 2: vemos hor ls funiones lógis orrespondientes ls slids Ms y M del ejemplo 2 nterior: Ms = M = FC FC s + FC FC s + FC FC s FC FC s 4.2. Simplifiión de funiones lógis. El diseñdor dee intentr simplifir lo más posile l funión lógi otenid prtir de l tl de verdd, on ojeto de reduir el oste, oupr menos espio y umentr l fiilidd del iruito. Normlmente, lo que se he es intentr otener un funión lógi equivlente l nterior, on el menor número de términos posile y d término on el menor número de vriles posile. Existen diversos métodos. Vemos dos de ellos: Simplifiión por el método lgerio Consiste en utilizr ls propieddes y teorems del álger de Boole que hemos visto pr grupr y simplifir los términos de l funión lógi. No es un método sistemátio y no result muy útil undo l funión es omplej. Además, tmpoo tenemos grntí de que el resultdo otenido se l expresión mínim. Ejemplo : Vmos simplifir l funión lógi orrespondiente l motor M del ejemplo nterior: M = Utilizo l propiedd = + pr repetir el término: O se, no ltero nd porque yo ñd un término que y exist de r usrlo en dos simplifiiones. Qued: M = Utilizo que: + = ( + ) = = Igulmente: + = ( + ) = = Me qued por tnto: M = + + Not: hiendo lo mismo pr M2 y M3 sle: M2 = M3 = Ejemplo 2: Vmos simplifir l funión lógi orrespondiente Ms del ejemplo 2 nterior: Ms = FC FC s + Oservmos que ls vriles: FC s FC FC s Tenologí IV. IES Bellvist 8

9 Introduión l eletróni digitl son omunes los dos términos, por lo que podemos sr ftor omún; nos qued: Ms = FC s (FC+ FC) Ahor plio l propiedd de que un vrile sumd on su omplementri es igul. ( FC+ FC) = Luego me qued, definitivmente: Ms = FC s = FC s d Método gráfio de Krnugh A difereni del método nterior, el método de Krnugh segur otener l expresión irreduile mínim de un funión lógi. Antes de exponer el método, reordemos l propiedd distriutiv plid términos que sen dyentes, entendiendo por términos dyentes quellos que sólo difieren en el estdo de un de sus vriles, omo, por ejemplo: d y d o ien y Por pliión de dih propiedd, oservmos que l sum de dos términos dyentes qued reduid un únio término l que le flt l vrile uyo estdo diferí en mos términos originles. Así, en los ejemplos nteriores: d + d = ( + ) d = d + = ( + ) = El fundmento del método de Krnugh onsiste en reduir un solo término grupos de 2, 4, 8,...términos dyentes. Pr plir el método, prtir de l tl de verdd se onstruye otr tl llmd tl de krnugh, uyo número de sills es el mismo que tiene l tl de verdd, que omo semos depende del número de vriles de entrd que teng l funión que se quiere simplifir. Así, pr n vriles tendrá 2 n sills. L form de ls tls pr 2, 3 y 4 vriles es: Es importnte estleer orretmente el orden de numerión de ls sills. Osérvese que están numerds de form que dos sills ontigus orresponden términos dyentes, es deir, entre dos sills ontigus, sólo un de ls vriles mi de vlor. Ls reliones de dyeni en ls tls de Krnugh son ls siguientes: En l tl de dos vriles son dyentes ls sills ontigus (un ldo omún). En l tl de tres vriles son dyentes tnto ls sills ontigus omo ls sills de l primer y últim olumn (es omo si l tl fuer el desrrollo de un ilindro). En l tl de utro vriles son dyentes, demás de ls nteriores, ls de l fil superior on ls de l fil inferior (siendo de l mism olumn). Vemos el proedimiento del método de Krnugh:.- Desde l tl de verdd, se trsldn l tl de Krnugh los vlores que dopt l vrile de slid uy funión lógi se quiere simplifir. 2.- Agrupmientos de. Pr que l funión lógi quede lo más reduid posile nos onviene relizr el mínimo de grupmientos de y on el myor número de sills posile. Proedemos de l siguiente form: Se tomn todos los que no se pueden grupr on ningún otro. Se formn los grupos de dos que no pueden formr un grupo de utro. Se formn los grupos de utro que no pueden formr un grupo de oho. Tenologí IV. IES Bellvist 9

10 Introduión l eletróni digitl Al her los grupmientos no hy ningún prolem en que un sill pertenez más de un grupmiento simultánemente. Los grupmientos onseguidos y los isldos serán los términos que expresrán l funión lógi en form irreduile. Podemos oservr que grupndo 2 n dyentes, eliminmos n vriles en el término que represent l grupmiento. En los isldos no se elimin ningun vrile. L mejor form de entender el método es plirlo sore lgunos ejemplos. Ejemplo : Se el so y visto en un ejemplo nterior de los tres motores goerndos por tres finles de rrer, uy tl de verdd er: M M2 M3 Como tenemos tres vriles de entrd, usmos l tl de Krnugh de tres vriles. Empezmos on el motor M: El isldo no permite reduir vriles. Se oserv que orresponde los vlores =, = y =. Pr expresr este término de form lgeri se sign estdo norml ls vriles que vlen y estdo omplementrio ls vriles que vlen. Por ello es: Ls sills del grupmiento de dos de l fil superior tienen en omún que = y = ; sin emrgo, no oinide. Esto indi que es l vrile que se puede eliminr. Qued: Ls sills del grupmiento de dos de l últim olumn tienen en omún que = y = ; hor es l que no oinide, lo que indi que se elimin. Qued: En definitiv: M = + + L simplifiión de l funión del motor M2 es: Qued: M2 = + + Pr el motor M3 tenemos: Qued: M3 = + + Ejemplo 2: Se un sistem uy tl de verdd es l siguiente: S x x Osérvese que hy dos ominiones de entrds uy slid es indiferente. Esto es deido que, por ls rterístis físis del sistem que se quiere ontrolr, ls vriles y no Tenologí IV. IES Bellvist

11 Introduión l eletróni digitl pueden estr tivs simultánemente (reordr el ejemplo del montrgs que no puede estr en dos plnts l mismo tiempo). d x Vmos simplifir l funión lógi por el método de Krnugh. d x x x x x d 4.3. Relizión del esquem del iruito prtir de su funión lógi. Hemos tomdo ls dos sills de términos indiferentes omo y que de est form puedo formr un grupmiento de utro sills, que es más onveniente que uno de dos sills. Me qued, por tnto: S = + Un vez que tenemos l funión lógi y simplifid, proedemos implementrl on puerts lógis. Vemos lgunos ejemplos: Ejemplo: S = + (del ejemplo 2 nterior) Ejemplo 3: Se el sistem uy tl de verdd se d ontinuión: d S x x x x Vmos simplifir por el método de Krnugh: Trs relizr los grupmientos que se indin en l tl de krnugh siguiente, nos qued: Sin emrgo, podemos tener en uent que según uno de los teorems de Morgn = + on lo que qued muho más simple usndo un puert NOR. S = ( + ) + S S S = d + + d Tenologí IV. IES Bellvist

12 Introduión l eletróni digitl Ejemplo: (funión del ejemplo 3 nterior) S = d + + d d 4.4. Implementión de puerts lógis on puerts NAND y NOR. De r l relizión físi del iruito eletrónio on puerts lógis, puede resultr interesnte tener en uent que ulquier puert lógi se puede onstruir on puerts NAND o on puerts NOR. Por ello ests puerts, se les llm puerts universles. Esto es interesnte, primero porque el oste de los iruitos on puerts NAND es más jo que on otrs puerts, y segundo, porque si neesitmos pr ompletr el diseño un sol puert de ulquier tipo, no meree l pen olor un nuevo iruito integrdo, desperdiindo el resto de puerts que onteng, undo puede que nos soren puerts NAND o NOR en otro integrdo. En l tl se muestr l form de relizr ls funiones ásis on puerts NAND y NOR. Funión Con puerts NAND Con puerts NOR S 5. LA CONEXIÓN DE LA SALIDA DEL CIRCUITO LÓGICO A OTROS CIRCUITOS. Por los iruitos onstituidos por omponentes eletrónios digitles iruln intensiddes de orriente muy pequeñs. De heho, unque depende del tipo de tenologí, l slid de un puert lógi no puede dr más de llá de unos poos ma de orriente. Conretmente, on l tenologí LS TTL, que es un de ls más hitules, l orriente de slid es de 8 ma, y en tenologí CMOS, tmién stnte utilizd, es ún menor, de unos 2 ma. Todo lo nterior nos indi que nosotros, en ningún so podemos onetr l slid de un iruito lógio sin más, el reeptor que quermos ontrolr, omo puede ser un motor, un lámpr o un relé, y que todos estos elementos onsumen un orriente muy superior l que el iruito lógio puede dr. L form más senill de resolver este prolem es que l slid del iruito lógio se onete l se de un trnsistor o de un pr Drlington, interponiendo un resisteni deud pr limitr l slid de orriente. Pr l onexión del reeptor que quermos ontrolr tenemos dos posiiliddes: ) Si el reeptor requiere un pequeñ tensión ontinu y su onsumo de orriente es jo, se puede onetr diretmente l oletor del trnsistor (por ejemplo, un led o un zumdor). Ciruito lógio 5K6 V ) Si el reeptor requiere un tensión elevd o tiene myor onsumo, omo pueden ser lámprs de inndeseni, motores, et, es onveniente onetr l oin de exitión de un relé l oletor del trnsistor y que sen los onttos del relé los que tiven el reeptor. V V Ciruito lógio 5K6 M Tenologí IV. IES Bellvist 2

13 Introduión l eletróni digitl ACTIVIDADES A.. Trnsformr los siguientes números ddos en ódigo inrio nturl sistem deiml. B.4. L ) ) ) d) d A.2. Trnsformr los siguientes números deimles ódigo inrio nturl. ) 25 ) 2 ) 88 d) 33 e) 63 f) 65 g) A.3. Expresr los siguientes números deimles en ódigo BCD. ) 32 ) 4 ) 29 d) 29 e) 7 f) 82 B.5. L A.4. Expresr los siguientes números en ódigo BCD en sistem deiml. ) ) ) B. Elorr l tl de verdd y l funión lógi de los siguientes iruitos. L2 B.. L C. Elorr l tl de verdd orrespondiente ls siguientes funiones lógis. B.2. L C. S = + C.2 S2 = + C.3 S3 = + C.4 S4 = ( + ) ( d + ) C.5 S5 = [( + ) ] + B.3. d L D. Elorr un esquem elétrio se de pulsdores y lámprs que se orrespond on d un de ls funiones lógis siguientes D. L = ( + ) D.2 L2 = + D.3 L3 = [( + ) ] + D.4 L4 = ( + ) (d + ) E.. Elorr l tl de verdd del sistem de ontrol de un motor ontroldo por tres pulsdo- Tenologí IV. IES Bellvist 3

14 res, y que umpl ls siguientes ondiiones de funionmiento: Si se pulsn los tres pulsdores el motor se tiv. Si se pulsn dos pulsdores ulesquier, el motor se tiv pero demás se eniende un lámpr indidor de peligro. Si sólo se puls un pulsdor ulquier, el motor no se tiv, pero sí se eniende l lámpr indidor de peligro. Si no se puls ningún pulsdor, ni el motor ni l lámpr se tivn. E.2. Elorr l tl de verdd de un iruito onstituido por tres pulsdores,, y, y un lámpr L que se eniend ien undo se pulsn los tres pulsdores l vez, o ien undo se pulse uno solo de ellos. E.3. Elorr l tl de verdd de un iruito onstituido por utro pulsdores,,, y d, y dos lámprs L y L2, que umpl ls siguientes ondiiones de funionmiento: L se enenderá si se pulsn tres pulsdores ulesquier. L2 se enenderá si se pulsn los utro pulsdores. Si se puls un solo pulsdor, se el que se, se enenderán tnto L omo L2 E.4. Elorr l tl de verdd de un sistem de lrm está onstituido por utro detetores denomindos,, y d. el sistem dee tivrse undo se tiven tres o utro detetores. Si sólo se tivn dos detetores, es indiferente que l lrm se tive o no: Por último, l lrm nun dee tivrse si se dispr uno o ningún detetor. Por rzones de seguridd, el sistem dee tivrse si =, =, = y d =. F. Pr d un de ls siguientes tls de verdd, se pide: ) Hllr un funión lógi que se orrespond on ell. ) Simplifir l funión utilizndo el método lgerio. ) Simplifir l funión utilizndo el método de Krnugh. F. F.2 F.3 F.4 Introduión l eletróni digitl S S2 S3 d S4 Tenologí IV. IES Bellvist 4

15 Introduión l eletróni digitl F.5 S3 x x H.2 H.3 S2 S3 F.6 G. Representr iruitos on puerts lógis pr d un de ls funiones lógis siguientes: G. S = + G.2 S2 = + G.3 S3 = + G.4 S4 = ( + ) ( d + ) G.5 S5 = [( + ) ] + H. Determinr l funión lógi de los siguientes iruitos y simplifíl unto pueds. H. d d S4 x x x x x x S I.. Un hitión on dos puerts está protegid por un sistem de lrm que reie tres señles, un de d puert que se tivn undo ésts se ren, que llmremos y y un señl, que llmremos, que se tiv undo ponemos l lrm en estdo de lert. Elorr l tl de verdd, diseñr l funión lógi e implementr el iruito on puerts lógis. I.2. El motor M del limpiprriss de un ohe se pone en mrh undo está errd l llve de ontto C y se ierr el interruptor del limpiprriss L. Sin emrgo, l rir el interruptor L, el motor del limpiprriss sigue funionndo hst que l esoill lleg su punto de reposo (pr que no se quede en mitd del prriss), lo que es detetdo por el ionmiento de un finl de rrer, F. Determinr l tl de verdd y l funión lógi del sistem. Diujr un iruito on elementos de mnior onvenionles y otro on puerts lógis. I.3. Se quiere un iruito que ontrole el montrgs de l figur y que ione el dispositivo de desrg. El orden de funionmiento es: Cundo se introdue l rg por l entrd (lo ul es detetdo por el sensor A, que está olodo sore l pltform), el montrgs omienz suir (se tiv un relé Ms que onet un motor que he que el montrgs su) hst que se ion el finl de rrer C; ontinuión se ion el desrgdor (se tiv un relé Di que he desplzrse el desrgdor hi l izquierd) y l rg sle por l slid. Seguidmente, el émolo se retir hi l dere- Tenologí IV. IES Bellvist 5

16 Introduión l eletróni digitl h y el montrgs empiez jr (se tiv un relé M que onet un motor que he que el montrgs je) hst ionr el finl de rrer B. Vmos resolver el prolem en dos versiones diferentes: ) Considermos que el desrgdor es un espeie de émolo que se desplz hi l izquierd l ser tivdo el relé Di y que retroede solo l ser destivdo Di, por efeto de un resorte. En est versión sólo se usn los sensores A, B y C ) Considermos que el desrgdor es movido por un motor en mos sentidos. El motor desplz el émolo hi l izquierd undo se tiv el relé Di y desplz el émolo hi l dereh undo se tiv el relé Dd. Not: Considerr que los sensores A, B, C y D dn un vlor lógio undo detetn preseni ien de rg (en el so del A), ien de l pltform del montrgs (so de B y C) o ien de l pl del desrgdor (so de D). Sensor D Desrgdor SALIDA Sensor C ENTRADA Sensor A Sensor B Montrgs Tenologí IV. IES Bellvist 6