Fundamentos de Electrónica Digital: Circuitos Lógicos, Compuertas e Integrados
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Circuitos Lógicos
Son aquellos que manejan la información en forma de "1" y "0", dos niveles lógicos de voltaje fijos. El "1" representa un nivel alto o "HIGH", y el "0" un nivel bajo o "LOW". Los circuitos lógicos están compuestos por elementos digitales fundamentales como la compuerta AND, la compuerta OR y la compuerta NOT, así como por combinaciones más o menos complejas de estos. Estas combinaciones dan lugar a otros tipos de circuitos y elementos digitales.
Circuitos Integrados de Estado Sólido
Son obleas o pastillas de silicio de reducido tamaño que conforman circuitos con una prestación preestablecida y no modificable. Es importante destacar que deben ser alimentados con tensión para poder funcionar.
Clasificación de Circuitos Lógicos con Integrados de Estado Sólido
Los integrados de estado sólido son ampliamente utilizados en circuitos lógicos, los cuales se clasifican principalmente en:
- Circuitos Combinacionales
- Circuitos Secuenciales
Circuitos Combinacionales
En los circuitos combinacionales, la salida depende únicamente del estado y la combinación de las señales presentes en sus entradas en un momento dado. El estado de la salida no se ve afectado por estados anteriores ni por retroalimentación al circuito.
Puertas Lógicas
Son circuitos integrados de estado sólido constituidos por transistores que procesan señales eléctricas conectadas en serie o en paralelo. Las puertas lógicas suelen tener dos o más entradas y una única salida.
La Programación en Electrónica Digital
La programación en electrónica digital implica un ordenamiento y enclavamiento de contactos en componentes de estado sólido (como las puertas lógicas). Es decir, la programación define la configuración de un circuito. En una programación, el ordenamiento de los estados de los contactos se efectúa a través del sistema binario, utilizando los valores 0 y 1. Mediante estos, un microcontrolador o microprocesador puede efectuar millones de posibles combinaciones de contactos a través de sus puertas lógicas.
Puerta Lógica AND (Serie)
En esta puerta lógica, las entradas se comportan como elementos conectados en serie a través de los contactos de estado sólido.
Puerta Lógica OR (Paralelo)
En esta puerta lógica, las entradas se comportan como elementos conectados en paralelo a través de los conductores de estado sólido.
Codificador
Un codificador es un dispositivo que convierte una señal indicativa de una cantidad o posición en un número representado de forma arbitraria. Una señal indicativa se origina en un captor (como un interruptor de límite, un sensor, un pulsador o una tecla), ya sea en un circuito de forma manual o automática. Esta señal indicativa identifica al circuito que es el captador, transformando, por ejemplo, un nivel lógico 0 a un nivel lógico 1. Al oprimirse la tecla que simboliza un número en una calculadora, se envía una señal que identifica esa tecla. La señal generada en la tecla, por sí misma, no indica una cantidad al ingresar al codificador. Sin embargo, una vez que es codificada, se unifica y determina la cantidad que puede ser procesada.
El proceso de codificación puede representarse como un flujo:
- Captador / Señal Indicativa
- Conversión: Decimal - Octal
- Procesamiento: Ordenador / Codificador
- Salida: Binario - BCD