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Electrónica Digital

Electrónica digital

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Page 1: Electrónica digital

Electrónica Digital

Page 2: Electrónica digital

Sistemas Numéricos Conjunto ordenado de símbolos llamados

“dígitos”, con relaciones definidas para Suma, Resta, Multiplicación, División.

La Base (r) del sistema representa el numero total de dígitos permitidos, ejemplos: r=2 Sist. Binario, dígitos: 0,1 r=10 Sist. Decimal, dígitos: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 r=16 Sist. Hexadecimal, dígitos: 0,1,2,3,4,5,6,7,

8,9,A,B,C,D,E,F

Page 3: Electrónica digital

• Ejemplos:

(123.45)10 = 1*102 + 2*101 + 3*100 + 4*10-1 + 5*10-2

(1001.11)2 = 1*23 + 0*22 + 0*21 + 1*20 + 1*2-1 + 1*2-2

(3A.2F)16 = 3*161 + A*160 + 2*16-1 + F*16-2

Donde: A=10, B=11, C=12, D=13, E=14 y F =15

Notación Polinomial

1n

mi

iiraN

Page 4: Electrónica digital

Sistemas de uso común

Page 5: Electrónica digital

Códigos Numéricos

Números de Punto Fijo

san-1…a1a0. => Entero

s.an-1…a1a0 => Fraccionario Representación exceso-K:

Se forma al sumarle K a cada palabra de código

Ejemplo: Decimal Comp 2 exceso-8

+7 0111 1111

+5 0101 1101

-2 1110 0110

-6 1010 0010

Page 6: Electrónica digital

Códigos de Caracteres• Decimal Codificado Binario (BCD)

Decimal BCD

0 0000 ejemplo: 1 0001 (124)10 =

2 0010 (000100100100)BCD

3 0011

4 0100 (10010111)BCD = (97)10

5 0101

6 0110

7 0111

8 1000

9 1001

Page 7: Electrónica digital

Códigos de Caracteres Código ASCII:

Código de caracteres usado por las computadoras

Carácter Binario HexadecimalD 01000100 443 00110011 33~ 01111110 7E¼ 10101100 ACñ 10100100 A4

Page 8: Electrónica digital

Postulados del álgebra de Boole

Postulado 1: DEFINICION: un álgebra booleana es un sistema

algebraico cerrado formado por dos elementos 0 y 1 (Conjunto K), y operadores · y +; para cada par de elementos a y b K; a · b y a + b K,

donde: + => or

· => and a b a+b

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

a b a·b0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Page 9: Electrónica digital

• Postulado 2:– Existe elementos 0 y 1, tal que, para a K :

a) a + 0 = a (elemento neutro)

b) a 1 = 1 (elemento identidad)

• Postulado 3: Ley Conmutativa– Para a y b K :

a) a + b = b + a

b) a b = b a

Postulados

Page 10: Electrónica digital

• Postulado 4: Ley Asociativa, – Para a, b y c K :

a) a + ( b+c ) = ( a + b ) + c b) a ( b c ) = ( a b ) c

• Postulado 5: Ley Distributiva– Para a, b y c K :

a) a + ( b c ) = ( a + b) (a + c)b) a ( b + c ) = ( a b ) + ( a c)

• Postulado 6: Ley Distributiva– Para a K :

a) a + a = 1 b) a a = 0

Postulados

Page 11: Electrónica digital

Establece que si una expresión es valida en el álgebra de boole, entonces su expresión dual también lo es.

Determinamos la expresión dual remplazando los operadores + por y viceversa y todos los elemento 0 por 1 y viceversa.

Ejm:

a + ( b c ) = 1, expresión su dual es a ( b + c ) = 0

Principio de Dualidad

Page 12: Electrónica digital

Teoremas Teorema 1: Idenpotencia

Demostración: aaab

aaaa

)

)

aa

aaa

aaaa

aa

aa

0

)()(

1)(

Page 13: Electrónica digital

• Teorema 2: Elemento neutro para + y

• Demostración: 00)

11)

ab

aa

1

1

)1()(

)1(1

1)1(

1

aa

aa

aaa

a

a

a

Teoremas

Page 14: Electrónica digital

Teoremas• Teorema 3: Involución

• Demostración:

aa

aaaa

aaaaaa

aaaaa

a

a

)(

)(

01

1

Page 15: Electrónica digital

Teoremas

• Teorema 4: Absorción

• Demostración: abaab

abaaa

)()

)

aa

ba

baa

baa

1

)1(

1

Page 16: Electrónica digital

Teoremas

• Teorema 5:

• Demostración:

babaab

babaaa

)()

)

baba

ba

baaa

baa

1)(

)(1

)()(

Page 17: Electrónica digital

Teoremas

• Teorema 6:

• Demostración:

ababab

ababaa

)())(

)

aa

bba

baba

1

)(

Page 18: Electrónica digital

Teoremas

• Teorema 7:

• Demostración:

)()()())(

)

cabacbabab

cabacbabaa

cabacba

cbba

cbaba

)(

)(

Page 19: Electrónica digital

Teoremas

• Teorema 8: Teorema de D´Morgan

• En general:

babab

babaa

)

)

zcbazcba

zcbazba

......

......

Page 20: Electrónica digital

Tabla de Verdad Describa una función de conmutación con 3

entradas a,b y c y una salida z, que es verdadera (1) cuando al menos 2 de sus entradas son verdaderas (1).

a b c f

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 1

Page 21: Electrónica digital

Representación de una función de Conmutación

Formas Algebraicas SOP (Suma de Productos): se construye al sumar

(or) términos productos (and). Ejm.:

POS (Producto de Sumas): se construye con el producto (and) de términos suma (or). Ejm.:

dcadbcbadcbaf ),,,(

)()(),,,( dacbadcbaf

Page 22: Electrónica digital

Formas Algebraicas:

bacbacbaf ),,(a b c f

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 0

Page 23: Electrónica digital

Representación de una función de Conmutación Formas Canónicas:

Son formas SOP y POS con características especiales. Existe una única forma canónica para cada función de conmutación. Mintérmino: es un término producto (and) para una

función de n variables, en donde cada una aparece bien sea complementada o sin complementar. Ejm:

Maxtérmino: es un término suma (or) para una función de n variables, en donde cada una aparece bien sea complementada o sin complementar. Ejm:

),,( cbaf cbacbacbam ,,

),,( cbaf )(),( cbacbaM

Page 24: Electrónica digital

Formas Canónicas SOP

cbacbacbacbaf ),,(

a b c f

0 0 0 1

0 0 1 0

0 1 0 1

0 1 1 0

1 0 0 0

1 0 1 0

1 1 0 0

1 1 1 1

cba

cba

cba

Relación con la tabla de verdad:

Cada mintérmino esta asociado con la línea de la tabla, tal que:

• Las variables que tienen 1 no están complementadas

• Las variable que tienen 0 aparecen complementadas

Page 25: Electrónica digital

Formas Canónicas POS

)()()(),,( cbacbacbacbaf a b c f

0 0 0 0

0 0 1 1

0 1 0 1

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 0

1 1 1 1

Relación con la tabla de verdad:

Cada maxtérmino esta asociado con la línea de la tabla, tal que:

• Las variables que tienen 0 no están complementadas

• Las variable que tienen 1 aparecen complementadas

cba

cba

cba

Page 26: Electrónica digital

Circuitos de Conmutación

Formados por compuertas, que implementan las operaciones lógicas (and, or y not).

Señales eléctricas y valores lógicos, las tablas definen con: Voltaje Alto (H) Voltaje Bajo (L)

El diseñador decide:Lógica 1 H Lógica 1 LPositiva 0 L Negativa 0 H

Page 27: Electrónica digital

Niveles lógicos de la familia TTL

Page 28: Electrónica digital

Compuertas Básicas:

A B Z A B Z A Z

L L L L L L L H

L H L L H H H L

H L L H L H

H H H H H H

A N D

AB

ZAB

Z A Z

O R N O T

Page 29: Electrónica digital

Ejemplo:

BC

D

A

Z

DCBADCBAZ ),,,(

Page 30: Electrónica digital

Compuertas Adicionales

N A N DAB

ZAB

ZAB

Z

N O R X O R

A B Z A B Z A B Z

L L H L L H L L L

L H H L H L L H H

H L H H L L H L H

H H L H H L H H L

Page 31: Electrónica digital

Ejemplo:

Z

A

BC

D

DCBCBA

DCBCBADCBAZ

)()(

)()(),,,(

Page 32: Electrónica digital

Compuertas Duales

Page 33: Electrónica digital

Ejemplo:

BC

A

Z

CBAlZ

CBACBAhZ

.

.

Page 34: Electrónica digital

Generando compuertas básicas con compuertas NAND

A

NO T

A

AAND

A BB

A

O R

A + B

B

Page 35: Electrónica digital

Ejemplo:

Z

AB

CDE

Z

AB

CDE

Page 36: Electrónica digital

Familia TTL

1

2

3

4

5

6

7

14

13

12

11

10

9

8GND

VCC

7400

1

2

3

4

5

6

7

14

13

12

11

10

9

8GND

VCC

7402

1

2

3

4

5

6

7

14

13

12

11

10

9

8GND

VCC

7404

1

2

3

4

5

6

7

14

13

12

11

10

9

8GND

VCC

7410

1

2

3

4

5

6

7

14

13

12

11

10

9

8GND

VCC

7411

1

2

3

4

5

6

7

14

13

12

11

10

9

8GND

VCC

7420

1

2

3

4

5

6

7

14

13

12

11

10

9

8GND

VCC

7421

1

2

3

4

5

6

7

14

13

12

11

10

9

8GND

VCC

7430

1

2

3

4

5

6

7

14

13

12

11

10

9

8GND

VCC

7432

1

2

3

4

5

6

7

14

13

12

11

10

9

8GND

VCC

7408

Page 37: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

Un mapa de karnaugh es una representación grafica de la tabla de verdad de una función de conmutación.

Para 2 variables:

X Y M inter

0 0 010 1

1 0 231 1

0

1

2

3

0 1

X

Y

0

1

X

Y

Page 38: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

Para 3 variables:

X Y Z M inter

0 0 0 010 0 1

0 1 0 20 1 11 0 0 4

51 0 11 1 0 6

71 1 1

0

1

2

3

6

7

4

5

00 01 11 10

X Y

Z

0

1

X

Y

Z

Page 39: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh Para 4 Variables:

0

1

3

2

4

5

7

6

12

13

15

14

8

9

11

10

00 01 11 10

W X

Y Z

00

01

11

10

W

X

Z

Y

W X Y Z M inter

0 0 0 0 010 0 0 1

0 0 1 0 20 0 1 10 1 0 0 4

151 1 1 1

Page 40: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh Coloque 1’s en las celdas correspondientes a los

mintérminos de la función, Agrupe en un elipse lo mas grande posible, en

conjuntos rectangulares de 1’s, # de 1’s en cada conjuntos debe ser potencia de 2, Se permite cursar elipses.

El térmico producto resultante tendrá: Si la variable es 1 => incluya la variable, Si la variable es 0 => incluya la variable complementada, Si la variable es tanto 0 y 1 => no incluya la variable.

Las elipses correspondientes a los términos productos se llaman “implicantes primos”.

Page 41: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

Ejemplos:

1

1 1 1

00 01 11 10

X Y

0

X

Y

Z1

Z0

1

2

3

6

7

4

5

00 01 11 10

X Y

0

1

X

Y

Z

0 1 0 0

1 0 1 1

Z

X Y Z F

0 0 0 010 0 1

0 1 0 100 1 1

1 0 0 011 0 1

1 1 0 011 1 1

X Z

Y Z

X Y Z

Page 42: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

11

0000 0101 1111 1010X YX Y

ZZ

XX

YY

11 11

111 11

XY

00

11 ZZ

Z X Z·

Page 43: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

W X0

1

3

2

4

5

7

6

12

13

15

14

8

9

11

10

00 01 11 10

W X

Y Z

00 1

1 1

1 1

1

01

11

10

W

X

Y

Z

00 01 11 10

W X

Y Z

00 1

1 1

1 1

1

01

11

10

W

X

Y

Z

F( = (5 ,7,12,13,14,15)mW,X,Y,Z)

X Z

Page 44: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

0

1

3

2

4

5

7

6

12

13

15

14

8

9

11

10

00 01 11 10

W X W X

Y Z Y Z

00

1 1 1

111

1

01

11

10

W W

X X

Y Y

Z Z

00 01 11 10

00

1 1 1

11 1

1

01

10

F(W ,X,Y,Z) = (1,2,3,5,7,11,13)m

11

X . Y . Z

X . Y. Z

W . X . Y

W . Z

Page 45: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

W X

Y Z

1 1

1

1

1

1 1

1 1

W

X

Y

Z

W X

W Z

X Z

X Y Z

W X

Y Z

1 1

1 1 1

1 1 1

1 1

W

X

Y

Z

W X Z

Page 46: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

Suma Total: Suma de los implicantes primos

W X

Y Z

1 1

1

1

1

1 1

1 1

W

X

Y

Z

W X

W Z

X Z

X Y Z

W X

Y Z

1 1

1 1 1

1 1 1

1 1

W

X

Y

Z

W X Z

zwxwzxzyxzyxwf ),,,( zxwzyxwf ),,,(

Page 47: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh Celdas 1 distinguidas: celdas 1 que están cubiertas

por un único implicante primo. Implicante primo esencial(IPE): implicante que

contenga al menos una celda 1 distinguida Suma Mínima: Suma de los IPE.

0

1

3

2

4

5

7

6

12

13

15

14

8

9

11

10

00 01 11 10

W X

Y Z

00

1

1 1

1 1 1

1 1

1

1

01

11

10

W

X

Y

Z

00 01 11 10

W X

Y Z

00 1 1

1 1 1

1

1 11

1

10

W

X

Y

Z

X

01

11

F( )= (1,3 ,4,5 ,9 ,11,12,13,14,15)mW,X,Y,Z F = X Y + X Z + W X

Y Z

X Y

W Z

X Z

W X

Page 48: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

0

1

3

2

4

5

7

6

12

13

15

14

8

9

11

10

00 01 11 10

W X

Y Z

00 1

1 1

1

1

1 1

1

1

01

11

10

W

X

Y

Z

00 01 11 10

W X

Y Z

00 1

1 1

1

1

1 1

1

1

01

11

10

W

X

Y

Z

X

F( ) = (2 ,3 ,4,5,6,7,11,13,15)mW,X,Y,Z F = W Y + W X + X Z + Y Z

W X

W Y

X Z

Y Z

Page 49: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

Implicantes primos esenciales secundarios (IPES),

Suma Mínima = IPE + IPES

0

1

3

2

4

5

7

6

12

13

15

14

8

9

11

10

00 01 11 10

W X

Y Z

00

1

1

1

1

1

1

01

11

10

W

X

Y

Z

00 01 11 10

W X

Y Z

00

1 1

1

1

1

1

01

11

10

W

X

Y

Z

X X

00 01 11 10

W X

Y Z

00

1 1

01

11

10

W

Y

Z

F = W Y Z + W Y Z + X Y Z F( ) = (2 ,6,7,9 ,13,15)mW,X,Y,Z

W X Z

X Y Z

W X Y

W Y Z

W Y Z

Page 50: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

0

1

3

2

4

5

7

6

12

13

15

14

8

9

11

10

00 01 11 10

W X

Y Z

00 1

1 1

1

1

1

1

1

1

01

11

10

W

X

Y

Z

00 01 11 10

W X

Y Z

00 1 1

1 1

1

1

1

1

1

01

11

10

W

X

Y

Z

X

00 01 11 10

W X

Y Z

00

1

01

11

10

W

X

Y

Z

X

W Z

F = W Y + W X + W X Y + W Z F ( ) = (0 ,1 ,2,3 ,4 ,5 ,7,14,15)mW,X,Y,Z

W X Y

X Y Z

W X

W Y

Page 51: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

Suma Total: Suma de los implicantes primos

W X

Y Z

1 1

1

1

1

1 1

1 1

W

X

Y

Z

W X

W Z

X Z

X Y Z

W X

Y Z

1 1

1 1 1

1 1 1

1 1

W

X

Y

Z

W X Z

zwxwzxzyxzyxwf ),,,( zxwzyxwf ),,,(

Page 52: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

0

1

3

2

4

5

7

6

12

13

15

14

8

9

11

10

00 01 11 10

W X

Y Z

00 1

1 1

1

1

1 1

1

1

01

11

10

W

X

Y

Z

00 01 11 10

W X

Y Z

00 1

1 1

1

1

1 1

1

1

01

11

10

W

X

Y

Z

X

F( ) = (2 ,3 ,4,5,6,7,11,13,15)mW,X,Y,Z F = W Y + W X + X Z + Y Z

W X

W Y

X Z

Y Z

Page 53: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

0

1

3

2

4

5

7

6

12

13

15

14

8

9

11

10

00 01 11 10

W X

Y Z

00

1 1

1

1

1 1

01

11

10

W

X

Y

Z

00 01 11 10

W X

Y Z

00

1 1

1

1

1 111

10

W

X

Y

Z01

00 01 11 10

W X

Y Z

00

1 1

1

1

1 111

10

W

X

Y

Z01

00 01 11 10

W X

Y Z

00

1 1

1

1

1 111

10

W

X

Y

Z01

F = W X Z + W Y Z + X Y Z · · · · · · F = X Y Z + W X Z + W Y Z· · · · · ·

W Y Z · ·

W X Z · ·

X Y Z · ·

X Y Z · ·

W Y Z · ·

W X Z · ·

Page 54: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

0

1

3

2

4

5

7

6

12

13

15

14

8

9

11

10

00 01 11 10

W X

Y Z

00

1 1 d

d

d

d

d

d

11

1

01

11

10

W

X

Y

Z

W X

Y Z

W

X

Y

Z

00 01 11 10

00

1 1 d

d

d

d

d

d

11

1

01

F = W Z + X Y

11

10

W Z

X Y

X Z

F( ) = (1 ,2,3 ,5 ,7) + d(10,11,12,13,14,15)mW,X,Y,Z

Condiciones No importa ( “-” ó “d” )

Page 55: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

0

1

3

2

4

5

7

6

12

13

15

14

8

9

11

10

00 01 11 10

W X

Y Z

00 0 0 0

0

0 0

0d

d

d

d

d01

11

10

W

X

Y

Z

F( )= (4 ,5,13,15) + d(2,3,7,9,14)mW,X,Y,Z

F( )= (0 ,1 ,6,8 ,10,11,12) . d(2,3,7,9 ,14)W,X,Y,Z

00 01 1110

W X

Y Z

00

0

0

d

d

d

d

d

0 0

0

00

01

11

10

W

X

Y

Z

F = X ( ( ó X ( ( W + Z) Y + Z ) · · W + Z) W + Y )

X

W+Z

Y +Z

W+Y

Page 56: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh

Para 5 variables:

16

17

19

18

20

21

23

22

28

29

31

30

24

25

27

26

00 01 11 10

W X

Y Z

00

01

11

10

W

X

Y

Z

0

1

3

2

4

5

7

6

12

13

15

14

8

9

11

10

00 01 11 10

W X

Y Z

00

01

11

10

W

X

Y

Z

V=0 V=1

Page 57: Electrónica digital

Minimización por Mapas de Karnaugh Para 6 variables:

16

17

19

18

20

21

23

22

28

29

31

30

24

25

27

26

00 01 11 10

W X

Y Z

00

01

11

10

W

X

Y

Z

0

1

3

2

4

5

7

6

12

13

15

14

8

9

11

10

00 01 11 10

W X

Y Z

00

01

11

10

W

X

Y

Z

U,V = 0,0 U ,V = 0,1

U ,V = 1,0 U ,V = 1,1

48

49

51

50

52

53

55

54

60

61

63

62

56

57

59

58

00 01 11 10

W X

Y Z

00

01

11

10

W

X

Y

Z

32

33

35

34

36

37

39

38

44

45

47

46

40

41

43

42

00 01 11 10

W X

Y Z

00

01

11

10

W

X

Y

Z

Page 58: Electrónica digital

Decodificadores

Nota: “x” condición no importa

I0I1

E N

Y 0Y 1Y 2Y 3

Page 59: Electrónica digital

Diagrama Interno

Page 60: Electrónica digital

Decodificadores Comerciales

Page 61: Electrónica digital

Expansión deDecodificadores

Page 62: Electrónica digital

Expansión deDecodificadores

Page 63: Electrónica digital

Funciones con Decodificadores

)7,6,5,4,2(),,(

)5,2,0(),,(

mzyxg

mzyxf

74LS 138

G 2A

G 1

+5v

G 2B

Y0 F

X

Y

Z

G

Y1

Y2

Y3

615

14

13

7

4

5

B

A

C

Y4

Y5

Y6

Y7

1

12

11

10

92

3

Page 64: Electrónica digital

Decodificador 7 segmentos

Display 7 Segmentos

5

13

12

1

2

3

4

9

9

10

11

6

B I

ABCD

74x49

abcdefg

Page 65: Electrónica digital

CodificadoresCodificador de Prioridad

I7

I6

I5

I4

I3

I2

I1

I0

A2

A1

A0

G S

EI

6

7

9

14

EO15

10

11

12

13

1

2

3

4

5

74LS 148/EI

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

X

X

X

X

X

X

X

X

0

X

X

X

X

X

X

X

0

1

X

X

X

X

X

X

0

1

1

1

X

X

X

X

X

0

1

1

1

1

X

X

X

X

0

1

1

1

1

1

X

X

X

0

1

1

1

1

1

1

X

X

0

1

1

1

1

1

1

X

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

0

0

1

1

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

/I0 /I1 /I2 /I3 /I4 /I5 /I6 /I7 /A2 /A1 /A0 /GS /E0

Page 66: Electrónica digital

Multiplexores

m ultiplexer

EN

SE Ls

enable

select

D0b

bD1b

D n- 1b

n datasources

dataoutputY

1D0

1D1

1Dn- 1

2D0

2D1

2Dn- 1

bD0

bD1

bDn- 1

1Y

2Y

bY

SE L EN

Page 67: Electrónica digital

Estructura InternaA

SE L

B

DATA

0

1

SEL

A

B

DATA

Page 68: Electrónica digital

Multiplexores Comerciales

74x151

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

EN

4

6

5Y

Y3

2

1

15

14

13

12

A

B

C

11

10

9

7

E N _ L C B A Y Y _L

1 x x x 0 1

0 0 0 0 D 0 D 0 0 0 0 1 D 1 D 1 0 0 1 0 D 2 D 2 0 0 11 D 3 D 3 0 1 0 0 D 4 D 4 0 1 0 1 D 5 D 5 0 11 0 D 6 D 6 0 111 D 7 D 7

Page 69: Electrónica digital

Expansión de Multiplexores

0123

0123

01

4567

S1 S2S0

0123

Page 70: Electrónica digital

Funciones con Multiplexores

X Y Z

0

F

F0

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

0 0

10 0

1

1

1

1

00

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

1

1

0

1

0

1

0

74x151

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

EN

4

6

5Y

Y3

2

1

15

14

13

12

A

B

C

11

7

10

9

F

Z

Y

X

F0

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

74x151

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

EN

4

6

5Y

Y3

2

1

15

14

13

12

A

B

C

11

7

10

9

F

Z

Y

X

+5V

R

Page 71: Electrónica digital

Funciones con Multiplexores

Row X Y Z

0

F

0

1

2

3

4

5

6

7

0 0

10 0

1

1

1

1

00

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

1

1

0

1

0

1

0

Z ¢

Z

Z

74x153

1G

1C0

1C1

1C2

1C3

2C0

2C1

2C2

2C3

A

1

7

2

1Y

92Y

61

5

4

3

15

10

11

12

13

B2

14

2G

F

unused

74x04

Y

X

Z

U1

U2

Page 72: Electrónica digital

DemultiplexoresSRC A

SRC B

SRC C

SRC Z

SRC A

SRC B

SRC C

SRC Z

BUS

BUS

DSTA

DSTB

DSTC

DSTZ

SRC SEL DSTSE L

m ultiplexer dem ultip lexer

M UX DM UX

DSTA

DSTB

DSTC

DSTZ

SRC SEL DSTSE L

Page 73: Electrónica digital

Demultiplexor Comercial

Y 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 6Y 6Y 7

E

A B C

74LS 138

G 2A

G 1

G 2B

Y0

Y1

Y2

Y3

615

14

13

7

4

5

B

A

C

Y4

Y5

Y6

Y7

1

12

11

10

92

3

E+ 5 v

G N D

Y 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 6Y 6Y 7

A B C

Page 74: Electrónica digital

Sumador Completo

X

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0 0 0

0

0

0

0

0

0

0

1 1

1

1

1

1

1

11

1

1

1

1 1

1

1

1 1

1

1

Y C IN S C O U T

CINXCINYYXCOUT

CINYXCINYXCINYXCINYXCOUT

CINYXS

CINYXCINYXCINYXCINYXS

Page 75: Electrónica digital

Sumador Completo

X

Y

CIN

S

CO UT

X

Y

CIN

S

CO UT

full adder

CO UT CIN

X

S

Y

Page 76: Electrónica digital

Sumador con propagación de acarreo

SSS

CO UT CIN

X

S

Y

CO UT CIN

X Y

CO UT CIN

X Y

CO UT CIN

X Y

x2 y2 x1 y1 x0 y0

c3c4

c2 c1

x3 y3

c0

s2 s1 s0s3

Page 77: Electrónica digital

Sumador Comercial74x283

A0

C0

B0

S0

S1

7

4

10

5

6

A1

B1

3

2

A2

B2

14

15

A3

B3

12

11

S2

S3

9C4

1

13

Page 78: Electrónica digital

Restador

CO UTCO UT CO UT CO UT CO UTCIN CIN CIN CIN

X X X X

S S S S

1

Y Y Y Y

X3 X 2 X 1 X0 Y3 Y2 Y1 Y 0

R3 R2 R1 R0

Page 79: Electrónica digital

Comparadores de Magnitud

74x86

1/4 74x86

A0

B0

74x02

74x02

74x00

A0

B0

A1

B1

A2

B2

A3

B3

DIFF DIFF

1

2

12

1311

9

108

4

56

1

23

3 1

23

2

31

5

64

U1

U1

U1

U1

U1

U2

U3

U2

DIFF0

DIFF1

DIFF2

DIFF3

DF01_L

DF23_L

Page 80: Electrónica digital

Comparadores Comerciales74x85

9

5

ALTBO UT

AE Q BO UT

AG TBO UT

12

11

13

14

AE Q BIN

ALTBIN

AG TBIN

A0

B0

A1

B1

A2

B2

A3

B3

3

2

4

10

15

1

6

774x682

P0

19P E Q Q

1P G T Q

Q 0

P1

Q 1

P2

Q 2

P3

Q 3

P4

Q 4

P5

Q 5

P6

Q 6

P7

Q 7

2

3

4

5

6

7

8

9

11

12

13

14

15

16

17

18

AGTBOUT = (A > B) + (A = B) AGTBIN

AEQBOUT = (A = B) AEQBIN

ALTBOUT = (A < B) + (A = B) ALTBIN

Page 81: Electrónica digital

Comparador de 12 bits

Page 82: Electrónica digital

Comparadores

74x682

74x04

74x04

74x00

74x081

PG TQ

19

2

4

1

3

31

2

31

2

PE Q Q

PNE Q

PE Q Q

PG TQ

PG E Q

PLE Q

PLTQ

U1 U4

U3

U2

U2

Page 83: Electrónica digital

Registros de 3 estados

(3)(2)

(1)

(6)(5)

(4)

(11)(12)

(13)

(8)(9)

(10)

(3)(2)

(1)

(6)(5)

(4)

(11)(12)

(13)

(8)(9)

(10)74x12674x125

Page 84: Electrónica digital

Compartir 1 línea

Page 85: Electrónica digital

Registros de 3 estados comerciales

74x541

G 2

G 1

Y1

Y2

Y3

1

19

15

14

16

17

18

13

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

Y4

Y5

Y6

Y7

Y8

2

12

11

3

4

5

6

7

8

9

(18)Y1

(1)

(19)

(2)

(17)Y2

(3)

(16)Y3

(4)

(15)Y4

(5)

(14)Y5

(6)

(13)Y6

(7)

(12)Y7

(8)

(11)Y8

G 1_L

G 2_L

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8(9)

Page 86: Electrónica digital

Registros de 3 estados comerciales

74x245

D IR

G

B 1

B 2

B 3

(b )

(a )

19

1

15

14

16

17

18

13

A 1

A 2

A 3

A 4

A 5

A 6

A 7

A 8

B 4

B 5

B 6

B 7

B 8

2

12

11

3

4

5

6

7

8

9

(18)B 1

G _L(19)

D IR(1)

A 1(2)

(17)B 2A 2

(3)

(16)B 3A 3

(4)

(15)B 4A 4

(5)

(14)B 5A 5

(6)

(13)B 6A 6

(7)

(12)B 7A 7

(8)

(11)B 8A 8

(9)

Page 87: Electrónica digital

Memorias

Reloj

Biestables

Latch Flip Flop

CLK

tLtHtper Frequencia = 1 / t per

Período = tper

Q

Q

Page 88: Electrónica digital

Latch SR

R

S

Q0 0

0 1

1 0

1 1

S R

0

0

1

Q

Q *

1

0

0

Q N*

Q N

Q N

S Q

QR

QRSQ *Ecuación Característica:

Page 89: Electrónica digital

Latch SR con habilitación

1 1

0 1

1 0

S

1

1

1

CR

0

1

1

Q *

0 0 1 Q

xx 0 Q

1

0

1

Q

S

C

R

Q N*

Q N

Q NQ N

S Q

QR

C

Page 90: Electrónica digital

Latch D

Q

D

C0

1

D

1

1

C

0

1

Q *

x0 Q

1

0

Q N

Q N*

Q N

D Q

QCDQ *Ecuación Característica:

Page 91: Electrónica digital

Flip Flop D

QD

CLK

CLK

0

1

D

0

1

Q *

0x Q

1

0

1x Q

D Q

C

D Q

QC

Q M

Q N

Q N*

Q N

Q N

D Q

QCLKDQ *Ecuación Característica:

Page 92: Electrónica digital

Entradas Asíncronas

DPR

CLR

Q

QCLK

D

PR_L

CLK

CLR_L

Q

Q N

Page 93: Electrónica digital

Flip Flop JK

CLK

0

K Q *

Q Q N

Q N*

0

J

x 1 Q Q Nx

x 0 Q Q Nx

1 0 10

0 1 01

1 Q N Q1

Q

Q N

J

CLK

KD Q

QCLK

J Q

QK

CLK

QKQJQ *Ecuación Característica:

Page 94: Electrónica digital

Flip Flop T

Q

Q Q N

QT J

K

CLKCLKQ N

QD Q

QCLKCLK

T

Q

Q

T

CLK

T

Q

QTQTQ *Ecuación Característica:

Page 95: Electrónica digital

Circuito Contador

Page 96: Electrónica digital

Timer 555

Page 97: Electrónica digital

Monoestable con 555