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 El microprocesador es el circuito integrado central más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el "cerebro" de un ordenador. Se encarga de todas las tareas, desde la ejecución de programas hasta la ejecución de aplicaciones de usuario, y toma decisiones basadas en un lenguaje binario que incluye sumas, restas y divisiones. Cuando se habla de lo avanzado que puede ser -dependiendo de los procesadores que se alojen dentro de esta mini máquina- contiene una o más unidades centrales de procesamiento (CPU) que consisten esencialmente en registros, unidad de control y unidad aritmética lógica (ALU). El microprocesador suele conectarse a través de un zócalo específico en la placa base del ordenador; normalmente, para su correcto y estable funcionamiento, se le dota de un sistema de refrigeración consistente en un disipador de calor, fabricado con metal de alta conductividad térmica como el cobre o el aluminio. También se pue...

Un microcontrolador es un circuito integrado programable al que se le ha asignado una tarea. Incluye en su interior las tres unidades funcionales principales de los ordenadores, así como dispositivos periféricos de entrada/salida, y puede programarse para funcionar a velocidades de hasta 4 kHz con un bajo consumo de energía (microvatios). Normalmente, tienen la capacidad de mantenerse a la espera de un evento, como cuando se pulsa el botón. Por ello, su consumo de energía en reposo sólo puede alcanzar los nanowatios, lo que los hace perfectos para las baterías de larga duración. Cuando el microcontrolador se fabrica, no tiene ningún dato en la memoria ROM. Necesita crear o generar y luego grabar algún programa, que puede estar escrito en lenguaje ensamblador o en otros lenguajes de programación; sin embargo, para que ese programa se grabe en su espacio de memoria interna, debe utilizar números hexadecimales que es, en definitiva, el sistema que hace funcionar una amplia gama de disposi...

Como sistema de codificación de datos, el código binario se utiliza para representar el texto en un procesador de instrucciones de ordenador u otros dispositivos que utilizan el sistema numérico binario. Puedes encontrar información sobre estos sistemas buscando en Internet. ¿Qué es el código binario? Una señal de código binario es una serie de pulsos que representan números, caracteres y operaciones a realizar. Un dispositivo llamado reloj envía pulsos regulares que componentes como los transistores encienden o apagan para pasar o bloquear las señales. En código binario, cada número decimal (0-9) está representado por cuatro bits en total. Las combinaciones de operaciones algebraicas booleanas sobre números binarios pueden reducir las cuatro operaciones aritméticas fundamentales a combinaciones de sólo tres. Esto es lo que dice Anton Glaser en su Historia de la numeración binaria y otras numeraciones no decimales. En cuanto a los primeros códigos binarios que se utilizaron, fue C.E Wy...

La electrónica digital es la rama más rápida y moderna de la electrónica. Se ocupa de los sistemas electrónicos en los que la información se codifica en estados discretos, en lugar de los sistemas analógicos en los que la información toma un rango de valores. Normalmente sólo hay dos niveles y se denominan "0" y "1". Estos niveles suelen designarse como de bajo o alto voltaje en función de su posición con respecto al valor de referencia del circuito; estas posiciones pueden ser cercanas a 0 voltios , a tierra o GND, o cercanas a lo que correspondería a su fuente de alimentación (normalmente 5 voltios). Los nombres que se dan a estas dos constantes varían en los libros de texto, pero los emparejamientos más comunes incluyen falso/verdadero, apagado/encendido cuando se trata de toda la jerga técnica, ¡no importa cómo se elija porque siempre habrá gente que no hable su idioma! En la electrónica digital, el álgebra de Boole y los códigos binarios nos permiten reali...

1. a) Simplificar por el método de Karnaugh la siguiente expresión: b) Dibujar un circuito que realice dicha función con puertas lógicas 2. Obtener ta tabla de verdad que se corresponde con el circuito de la figura, y las ecuaciones de cada una de las funciones, SO. S1. S2 y S3.

10. Un circuito digital posee una entrada de señal. E. otra entrada de selección. S. y dos salidas de señal Y1 e Y2. siendo su funcionamiento el siguiente: •Si S=1,Y1, = E y Y2 = 0 • Si S = 0. Y2 = E y Y1, = 0 Obtenga un circuito lógico que realice dicha función.

19. Un circuito digital consta de cuatro entradas y dos salidas. Una de las salidas toma el valor lógico " uno " sólo cuando existe mayoría de entradas a "uno". La otra salida se activa sólo si hay igual número de entradas a "uno" que a "cero". a) Confeccione la tabla de verdad. b) Simplifique la función resultante por Karnaugh. c) Represente la función con puertas lógicas.

Disponemos de las notas, N1 y N0, de un alumno codificadas en BCD . Diseñar el circuito lógico con  Decodificador BCD-7 segmentos  que obtiene la nota final según las preferencias del profesor expresadas con las líneas de control C1C0: • C1C0 = 00 Nota media redondeada por defecto. • C1C0 = 01 Nota mínima. • C1C0 = 10 Nota máxima. • C1C0 = 11 Nota media redondeada por exceso. EXPLICACIÓN: • Antes de comenzar, recordar que dividir entre 2 en binario puro es desplazar un bit a la derecha, o dicho de otro modo, quitar el bit de menos peso: despreciar SO. • Sumar A y B: A + B = Cout S3S2SlS0. Sumador 4 + 4. • Dividir entre 2, quitando el bit de la derecha: CoutS3S2Sl. • Comparar A y B, utilizando A > B y A < B. Comparador de 4 bits. • Elegir entre A y B, para elegir el menor, según el valor de A < B: — A < B = I, A es menor que B, MIN = A. — A < B = 0, A B es menor o ig...

Obtener el valor absoluto de un número de cuatro bits codificado en binario puro con signo en complemento a 2. Diseñar el circuito lógico correspondiente. EXPLICACIÓN: • Negar A obteniendo su complemento a 2: NOT(A) +1.4 NOT y 1 sumador 4 + 4. • Elegir entre Ay (-A) según el valor de A3: — A3 = 0, A es positiva, luego se elige A, |A| = A. — A3 = 1, A es negativa, luego se elige — A, |A| = — A. Cuádruple multiplexor 2:1.

Tres números decimales A. B y C son introducidos mediante sendos selectores. Se desea ver en dos decodificadores BCD 7- segmentos los dos números mayores. Diseñar el circuito lógico correspondiente. EXPLICACIÓN: • Comparar A con B, A con C y B con C, utilizando A>B,A>CyB>C. 3 comparadores de 4 bits. • Obtener M1 y M2 eligiendo entre A, B y C según las líneas A>B, A>C y B >C (C2C1C0) (hágase el estudio con algo de calma): —     C2C1CO = 000, A es menor o igual que B, A es menor o igual que C y B es menor o igual que C, los mayores son B y C, M1 = B y M2 = C. C2C1 CO = 000 =>A<ByA<CyB<C=> => A es el menor, B es el siguiente y C es el mayor. —  C2C1C0 = 001, A es menor o igual que B, A es menor o igual que C y B es mayor que C, los mayores son B y C, M1 = B y M2 = C. —  C2C1C0 = 010, A es menor o igual que B, A es mayor que C y B es menor o igual que C, es imposible, MI y M2 están libres, no conectados en princi...

Tres números decimales A, B y C son introducidos mediante sendos selectores. Se desea ver en un Decodificador BCD 7-segmentos sólo el mayor de ellos. Diseñar el circuito lógico correspondiente. EXPLICACIÓN: • Comparar A y B, utilizando A > B. Comparador de 4 bits. • Elegir entre A y B según el valor de A > B: — A > B = 1, A mayor que B, R' — A. — A > B = 0, A menor o igual que B, R' = B. Cuádruple multiplexor 2:1. • Comparar lo elegido entre A y B con C, utilizando A > B (R' > C). Comparador de 4 bits. • Elegir entre R' y C según el valor de R' > C: — R' > C = l, A o B son mayores que C, R = R'. — R' > C = 0, C es mayor o igual que R', R — C. Cuádruple multiplexor 2: L. • Visualizar en el 7 segmentos lo elegido. Decodificador BCD-7 segmentos . • Es decir, primero elegir entre A o B (R') y luego entre lo elegido en el primer paso y C. • El caso de A = B o de R' = C no in...

Dos números decimales A y B son introducidos mediante sendos selectores. Se desea ver en un Decodificador BCD 7 segmentos el resultado de la resta, A-B, sólo en el caso de que ésta haya resultado positiva o cero, en caso contrario no debe visualizarse nada. Diseñar el circuito lógico correspondiente. EXPLICACIÓN: • Negar la entrada B obteniendo su complemento a 2: NOT(B) +1.4 NOT y 1 sumador 4 + 4. • Sumar A y (—B), es decir, restar A y B. Sumador 4 + 4. • Visualizar la resta en un 7 segmentos. Decodificador BCD-7 segmentos. • Para activar BI, y borrar el 7 segmentos, se utiliza el cuarto bit de la resta, R3: — Si R3 = 1, la resta es negativa, BI = 1 y no se ve nada. — Si R3 = 0, la resta es positiva, BI = 0, se ve el resultado. • Atención, no debe usarse un comparador entre A y “0000” para activar BI. El comparador lo es en binario puro, y no con signo en C-2. • Para sumar 1 en el complemento a 2 no valdría con un sumador 1 + 1. Tiene que ser un 4 + 4 que...

Dos números decimales A y B son introducidos mediante sendos selectores. Se desea ver en un Decodificador BCD 7-segmentos sólo el mayor de ellos. Si ambos resultaran iguales, no se visualizaría nada. Diseñar el circuito lógico correspondiente. EXPLICACIÓN: • Codificar las entradas decimales en binario. Codificador 10:4. • Comparar Ay B, utilizando A > B y A = B. Comparador de 4 bits. • Elegir entre A y B según el valor de A > B: — Si A es mayor que B, A > B = 1 entonces S = A. — Si no es mayor que B, A > B = 0 entonces S = B. Cuádruple multiplexor 2:1. • Visualizar en un 7- segmentos la señal elegida. Decodificador BCD-7 segmentos . • Conectar A = B a BI. Si A es igual a B entonces el 7 segmentos no visualizará nada, se borrará.

Completar la tabla de funcionamiento correspondiente al circuito de la figura. ¿Cuál es la operación que implementa el circuito? (FA es un sumador completo) EXPLICACIÓN: Basta con escribir las entradas sobre el dibujo, ir obteniendo las señales intermedias y anotar la salida final.  En la figura están las entradas de la primera fila: 010 y 110, resultando que la salida es 001100. Viendo los resultados (y mirando en algún libro de teoría) se ve que el circuito es un multiplicador de 3 bits , 3X3.

Aquí tienes muchos problemas resueltos de Electronica Digital y Combinacionales para que practiques. En los otros enlaces tienes problemas resueltos de máquinas eléctricas y estructuras . En los anteriores post hemos practicado con distintas herramientas básicas de análisis y diseño. Ahora, con la caja de herramientas medio llena, es momento de abordar diseños de cierta complejidad. Todo lo que vamos a hacer es aplicar los métodos vistos antes. La siguiente lista de pasos muestra el flujo de diseño (descendente) y el de análisis (ascendente). Con el diseño vamos con paso firme (gracias a los métodos) hacia una meta (el circuito lógico), y con el análisis comprobamos sin dudas (gracias a los métodos) que la meta alcanzada es la esperada (gracias a las especificaciones). Los pasos para diseñar un sistema combinacional a nivel de bit son: Leer y entender el enunciado. Determinar de las variables de entrada y salida. Obtener la tabla de verdad. Obtener las formas no...