Unidad I Sistemas Digitales

Transcripción

1 Unidad I Sistemas Digitales Rafael Vázquez Pérez Arquitectura de Computadoras

2 Agenda 1. Electrónica, electrónica analógica y digital. 2. Circuitos y sistemas digitales. 3. Sistemas de representación, binaria, octal y hexadecimal. 4. Conversión entre sistemas de representación. 5. Códigos binarios 6. Tablas de verdad de sistemas digitales

3 Tema 1: Electrónica, electrónica analógica y digital.

4 Electrónica El término de la electrónica significa mecánica de los electrones

5 Que es la electrónica? Es la rama de la ciencia y tecnología que se ocupa de los circuitos eléctricos que involucran componentes eléctricos y electrónicos Motherboard o tablero madre Cuenta con varios circuitos eléctricos y electrónicos Cada circuito tiene componentes eléctricos y electrónicos

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7 Motherboard Intel

8 Motherboard AMD

9 Actualmente la electrónica influye en nosotros todos los días Algunos de los Gadgets que usamos diariamente que utilizan la electrónica Computadoras TV s Teléfonos Móviles Camaras Digitales

10 Aplicaciones de la electrónica Comunicaciones de Datos Los datos pueden ser transmitidos por medio de LAN (local Area Networks), WAN (Wide Area Networks) y otros medios de transmisión

11 Aplicaciones de la electrónica (continuación) Propagación de Ondas Electromagnéticas. Incluye radio comunicaciones, radares, televisión, micro-ondas, comunicaciones satelitales, rayos x y otras. Procesamiento de Datos. Incluye computación aplicada a la administración de oficinas, bancos, procesamiento de palabras, animaciones, computación matemática, etc.

12 Aplicaciones de la electrónica (continuación) Procesos de Control Aplicado a la robótica, control de vehículos automotores y aero-espaciales. Control de plantas industriales Investigación Puede ser usado en la investigación de física de partículas

13 Vocabulario Básico de la Electrónica Circuitos Eléctricos Existen 2 tipos de circuitos eléctricos Analógicos.- Son aquellos circuitos que usan un rango continuo de voltaje Ejemplos: Bulbos, Transistores, amplificadores operacionales, etc Digitales.- Circuitos que usan niveles discretos de voltaje Ejemplos: Computadoras, relojes electrónicos

14 Vocabulario Básico de la Electrónica Componentes de los circuitos Componentes Pasivos Son aquellos que transforman la energía expresándola en forma de corriente o voltaje. Ejemplos: resistencias, capacitores, inductores Ejemplos: resistores, condensadores, relés, diodos, transistores, etc.).

15 Vocabulario Básico de la Electrónica Componentes Activos.- Son aquellos componentes que producen energía en la forma de corriente o voltaje, por ejemplo transistores o tiristores.

16 Corriente Directa Es el flujo de corriente que se dirige en una sola dirección. La corriente directa es un tipo de corriente eléctrica la cual se conoce como corriente continua. Esta corriente eléctrica es utilizada para energizar diferentes circuitos eléctricos y electrónicos; en la radio electrónica es utilizada para la polarización de diferentes dispositivos como resistencias, transistores, válvulas al vacío, y así para el correcto funcionamiento de un aparato electrónico; la corriente directa es creada por reacciones químicas, por acción de la luz o por inducción eléctrica.

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18 Características de la corriente directa 1.TENSIÓN (E o V = Volt).-Es la fuerza con la que son impulsados los electrones libres, de un conductor originado por una diferencia de potencial la cual puede ser originada a su vez por una fuente de electricidad. 2.INTENSIDAD ( I = Ampere ).- Es la cantidad de electrones que fluyen por un circuito o un conductor originado por la aplicación de un voltaje eléctrico, esta corriente causará diferentes afectos tales como presión, sonido, calor, luz, magnetismo, etc. 3.RESISTENCIA ( R = Ohms ).- Es la oposición que presenta un dispositivo al paso de la corriente eléctrica. 4.POTENCIA ( P o W = Watts ).- Es el grado de facilidad o dificultad que presenta un elemento para realizar un trabajo, el elemento que realiza una potencia en un circuito electrónico es la resistencia, esta potencia electrónica esta regida por la tensión o intensidad.

19 Corriente Alterna La corriente alterna (como su nombre lo indica) circula por durante un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso en forma constante. Este tipo de corriente es la que nos llega a nuestras casas y la usamos para alimentar la TV, el equipo de sonido, la lavadora, la refrigeradora,etc.

20 Propiedades de la Corriente Alterna Frecuencia:(f) Si se pudiera contar cuantos ciclos de esta señal de voltaje suceden en un segundo tendríamos la frecuencia de esta señal, con unidad de ciclos / segundo, que es lo mismo que Hertz o Hertzios. Periodo:(t) El tiempo necesario para que un ciclo de la señal anterior se produzca, se llama período (T) y tiene la fórmula: T = 1 / f, o sea el período (T) es el inverso de la frecuencia. (f)

21 Corriente Alterna Voltaje Vrms.- Se puede obtener el voltaje equivalente en corriente continua (Vrms) de este voltaje alterno con ayuda de la fórmula Vrms = x Vp.

22 Corriente Alterna Voltaje pico a pico Analizando el gráfico se ve que hay un máximo y un voltaje mínimo. La diferencia entre estos dos voltajes es el llamado voltaje pico-pico (Vpp) y es igual al doble del Voltaje Pico (Vp)

23 Corriente alterna Valor Pico Si se tiene un voltaje RMS y se desea encontrar el voltaje pico: VPICO = VRMS / Ejemplo: encontrar el voltaje Pico de un voltaje RMS VRMS = 120Voltios VPICO= 120 V / = Voltios Pico

24 Corriente Alterna El valor promedio de un ciclo completo de voltaje o corriente es cero (0). Si se toma en cuenta solo un semiciclo (supongamos el positivo) el valor promedio es: VPR = VPICO x promedio es: VRMS = VPR x 1.11 VPR = VRMS x 0.9 La relación que existe entre los valores RMS y

25 Ley de ohm V=IR I=V/R R= V/I

26 Ejemplo 10 v ohms

27 Tema 1I: Circuitos y sistemas digitales.

28 Introducción Los sistemas de computo están construidos en base a la electrónica digital Los circuitos de la electrónica digital operan solamente en uno de 2 estados posibles: On... Encendido volts aprox. Off... Apagado volts aprox.