Fundamentos de Sistemas Digitales y Puertas Lógicas

Sistemas Digitales

Sistemas digitales: Están basados en el uso de solo dos valores (0, 1) o (V o F). También se denomina sistema binario.

Puertas Lógicas Básicas

• Puerta lógica inversora (NOT): Cuando ponemos un 1 lógico en la entrada de una puerta inversora, en la salida tenemos un 0.
• Puerta lógica (OR): Realiza una suma lógica a la salida.
• Puerta lógica (AND): Realiza una multiplicación con los valores de entrada.
• Puerta lógica (NOR): Es la combinación de una puerta OR y una inversora.

Circuitos Comparadores

OR Exclusiva (EXOR)

Es un comparador de un bit que activa la salida igual a 1 cuando las entradas son diferentes y 0 cuando las entradas son iguales. La expresión lógica es: S = Â · B + A · ^B.

Aplicaciones de los Comparadores

La puerta EX-OR funciona como detector de errores. En los sistemas de transmisión paralelo, para evitar errores, se envía la misma palabra por duplicado; con una puerta EX-OR se compara la palabra y, si se detecta un error, la EX-OR activa un 1 que indica la necesidad de repetir la palabra.

Bit de Paridad

Es un sistema de control de errores para puertos serie (USB, RAID, HDMI). Utilizamos un bit para indicar si el número de 1 es impar; con una puerta EX-OR se comprueba que el 1 del bit de paridad coincide con el 1 de salida del combinacional que cuenta los 1.

Multiplexores

El multiplexor es un circuito combinacional que nos permite, mediante varios selectores, seleccionar distintas entradas para una sola salida.

Aplicaciones de los Multiplexores

• Selector de canales (televisión, radio, etc.).
• Rastreo de teclado.
• Como selector para los datos internos de un ordenador, eligiendo los buses que van a los distintos dispositivos de la placa base.

Familias Lógicas

Existen diversas clasificaciones según los componentes utilizados:

• a) RDL (Lógica Diodo-Resistencia): Son familias compuestas por diodos y una resistencia.
• b) DTL (Lógica Transistor-Diodo): Donde tenemos un solo transistor y varios diodos. Es una puerta muy rápida pero ocupa mucho espacio. Salida 2: Si tenemos como salida la tensión en la resistencia de colector, esto implica que con un 00 en la entrada el transistor se corta y la tensión en la resistencia de colector es igual a 0.
• c) TTL (Lógica Transistor-Transistor): Utiliza solo transistores en el sistema, lo que consigue la mayor miniaturización en integración.