ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
TiposdeElectrónica
Electrónica Analógica
Unodelosgrandesdesafíosdelahumanidadhasidomanipular,almacenar,recuperarytransmitirinformación
delmundoquenosrodea.Graciasalosavancestecnológicos,hemoslogradomejorarnuestracalidaddeviday
resolverproblemasqueantesparecíanimposibles.
Hoyvivimosenunaeradondeelmanejodelainformacióncreceaunritmoexponencial,loquenoshallevado
aloquelossociólogosllamanlaSociedaddelaInformación,conunimpactosignificativoennuestrodíaadía.
Lallegadadelaelectrónicahapotenciadoenormementeestedesarrollo.Paraentendermejorlosprincipiosde
laelectrónicaanalógica,veamosunejemplopráctico:
Manipulación, Almacenamiento, Recuperación y Transmisión
de la Voz Humana
Cuandohablamos,nuestrascuerdasvocalesvibrandeuna
maneraespecífica,generandoondassonoras.Estasondas
provocanquelasmoléculasdelairetambiénvibrenychoquen
entresí,permitiendolapropagacióndelsonido.
Sinembargo,sinoexistieranmoléculasenelmedio,como
sucedeenelvacíodelespacio,elsonidonopodríapropagarse,
yaquenecesitaunmediofísicoparatrasladarse.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
TiposdeElectrónica
Electrónica Analógica
Cuando una persona habla, genera una señal acústica, que el micrófono convierte en una señal eléctrica
analógica. Aunque ambas señales son similares, la salida del micrófono es de baja intensidad. Para mejorarla,
se utiliza un amplificador, que aumenta su potencia.
Una vez amplificada, la señal puede registrarse en una cinta magnética de audio para su almacenamiento o
reproducción.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
TiposdeElectrónica
Electrónica Analógica
Problemas de los Sistemas Analógicos
1.Pérdidadeinformación:Lainformaciónenunaseñalanalógicaestádirectamenteligadaalaformadela
onda.Silaseñalsedegrada,sepierdepartedelainformación.
2.Faltadeestandarización:Cadatipodeseñalanalógicarequierecircuitoselectrónicosespecíficos.Unsistema
diseñadoparaaudionoescompatibleconseñalesdevídeo,yaquesuscaracterísticassoncompletamente
distintas.
Conclusión
En las señales analógicas, la información depende directamente de la forma de la onda.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Electrónica Digital
Existeotraformademodificar,almacenar,recuperarytransmitirseñalesquesolucionalosproblemasdela
electrónicaanalógica:elusodeseñalesdigitales,esdecir,números.
ElteoremademuestreodeNyquistdemuestraquecualquierseñalpuederepresentarsemediantenúmerosy,
apartirdeellos,reconstruirseconprecisión.Enesteenfoque,nosemanipulalaformadelaseñal,sinolos
valoresnuméricosquelarepresentan.
Dehecho,estamosacostumbradosaescuchartérminoscomotelevisióndigitaloradiodigital,pero¿qué
significanrealmente?Significanqueloquerecibimossonnúmeros.Lainformaciónnoestáenlaformadela
señalquellega,sinoenlospropiosvaloresnuméricosqueladescriben.
Unsistemadigitalesaquelquetrabajaconnúmeros,yuncircuitodigitaleselqueprocesaestasseñales
numéricasparagenerar,transmitiromodificarlainformación.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Electrónica Digital
ElteoremademuestreodeNyquist,tambiénconocidocomoteoremadeNyquist-Shannon,establecequeunaseñal
analógicapuedeserreconstruidaperfectamenteapartirdesusmuestrasdigitalessilafrecuenciademuestreoesalmenos
eldobledelafrecuenciamáximadelaseñaloriginal.
ExplicaciónSimple
Cuandoconvertimosunaseñalanalógicaendigital,tomamosmuestrasenintervalosregularesdetiempo.Paraevitar
pérdidasdeinformación,lacantidaddemuestrasporsegundo(frecuenciademuestreo)debeseralmenoseldobledela
frecuenciamásaltapresenteenlaseñal.
EjemploPráctico
•Eloídohumanopercibesonidoshastaaproximadamente20kHz.
•Paradigitalizaraudiosinperdercalidad,lafrecuenciademuestreodebeseralmenos40kHz.
•Poreso,losCDdeaudiousanunafrecuenciade44,1kHz,garantizandounareproducciónfieldelsonidooriginal.
Importancia
Esteteoremaeslabasedeladigitalización
de señales en electrónica,
telecomunicacionesyprocesamientode
audioyvideo.Sinél,noseríaposiblela
conversiónprecisadeseñalesanalógicasa
digitales.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Electrónica Digital
Funcionamiento de un Sistema Digital
Lasiguientefiguramuestraunsistemadigitalenacción.
1.Laseñalacústicaoriginalseconvierteenunaseñaleléctricamedianteunmicrófono.
2.Luego,unconversoranalógico-digital(ADC)transformaestaseñalennúmeros.
3.Estosnúmerossonprocesadosporuncircuitodigital,quepuedemodificar,almacenarotransmitirlainformación.
4.Finalmente,unconversordigital-analógico(DAC)reconviertelosdatosnuméricosenunaseñaleléctrica,quealpasarpor
unaltavozvuelveatransformarseenseñalacústica.
Esteprocesopermitemanipularelsonidodemaneraprecisaysindegradación,graciasalarepresentacióndigital.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Electrónica Digital
VentajasdelaElectrónicaDigital
Elusodecircuitosysistemasquetrabajanúnicamenteconnúmerosofreceunaventajaclave:permite
manipularcualquiertipodeinformaciónsinimportarsuorigen.Yaseandatos,vozovideo,elprocesamiento
siguesiendoelmismo.
UnejemploclaroesInternet,unareddigitaldiseñadaparatransmitirnúmeros.Estosnúmerospueden
representarcualquiertipodecontenido:texto,música,videosoprogramas.Larednodistinguequétransporta,
solomanejadatosnuméricos.
Conclusión
Laelectrónicadigitalsebasaennúmeros.Lainformaciónnodependedelaformadelaseñal,sinodelos
valoresnuméricosquelarepresentan.Cualquierseñalpuedeconvertirseennúmerosyluegorecuperarsesin
pérdidadeinformación.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Concepto y Diferencias entre Analógico y Digital
Algunasmedicionespuedenexpresarseenformaanalógicao
digital,dependiendodecómoserepresentenlosvalores.
•Digital:Serefiereacantidadesdiscretas,comoelnúmerode
personasenunasala,librosenunabibliotecaoautosenun
estacionamiento.Latecnologíadigitalesfundamentalenáreas
comolacomputaciónylossistemasdecontrolautomático,yse
aplicaendistintoscampos,como:
•Mecánico
•Electromecánico
•Neumático
•Hidráulico
•Electrónico
•Analógico:Serefiereamagnitudesquevaríandeformacontinua
eneltiempo,comolatemperatura,lavelocidadoladistancia.Por
ejemplo,losrelojesdeagujasrepresentaneltiempodemanera
analógica,mientrasquelosrelojesdigitaleslomuestranen
formatodiscreto.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Concepto y Diferencias entre Analógico y Digital
Latecnologíaanalógicatienelimitacionesparaalmacenar,manipular,comparar,
calcularyrecuperarinformaciónconprecisión.Encambio,lossistemasdigitales
permitenrealizarestastareasdemanerarápida,exactaysinpérdidasde
calidad.
Unejemploclaroeslaevolucióndelalmacenamientomusical:
•Antes:Lamúsicasegrababaendiscosdevinilo(acetato),dondeunaaguja
recorríalossurcosdeldisco,reproduciendolaseñalenformatoanalógico.
•Ahora:Lamúsicasedigitalizaysealmacenaendiscoscompactos(CDs)o
archivosdigitales.Esteformatopermiteunareproducciónconmayorfidelidady
sindegradaciónconeltiempo.
FuncionamientodelosCircuitosDigitales
Laelectrónicadigitalhareemplazadomuchasfuncionesqueantesdependíande
laelectrónicaanalógica.Aunqueloscircuitosdigitalespuedenparecercomplejos,
enrealidadestánformadosporlacombinacióndemúltiplescircuitossimples.
Enuncircuitodigital,lainformaciónsetransmiteencódigobinario(0y1),
donde:
•0representa"falso","apagado"o"abierto".
•1representa"verdadero","encendido"o"cerrado".
Estaestructurapermitediseñarsistemasavanzados,desdecomputadorashasta
dispositivosdecomunicaciónyautomatizaciónindustrial.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Representación de Circuitos Lógicos
Loscircuitoslógicospuedenrepresentarsedediversasmaneras.
Enelsiguientecircuito,lalámparapuedeencenderseoapagarse("On"o"Off"),dependiendodelaposicióndel
interruptor.
TablasdeVerdad
Losposiblesestadosdeuninterruptorodemúltiplesinterruptoresenuncircuitopuedenrepresentarsemedianteuna
tabladeverdad.Estastablaspuedencontenervariascolumnas,perotodasfuncionanbajoelmismoprincipio:
Siempreincluyenunacolumnadesalida,quemuestraelresultadoparatodaslascombinacionesposiblesdelasentradas.
EjemplodeTabladeVerdad El número de filas en una tabla de verdad se calcula con la fórmula:
Númerodecombinaciones = 2
n
Donde nes la cantidad de entradas.
Por ejemplo, en un circuito con 3 interruptores(cada uno con estados
"0" o "1"), habrá:
2
3
= 8combinacionesposibles
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Electrónica Digital y su Aplicación
Laelectrónicadigitalesunadelasramasprincipalesdelaelectrónicaaplicada,juntoconlaelectrónica
analógica,depotencia,microelectrónicaeinstrumentación.
Sibieneltérmino"electrónicadigital"sueleutilizarsecomosinónimodecalidad,estonosiempreescierto,ya
queexistensistemasanalógicosdegranprecisiónyfiabilidadqueprocesanseñalescontinuas.
CaracterísticasdelosSistemasElectrónicosDigitales
•Mayor complejidadque los sistemas analógicos.
•Facilidad para almacenar y procesar variables eléctricas.
•Programabilidad, lo que permite modificar su funcionamiento sin necesidad de cambiar físicamente el
hardware.
•Montajes más sencillos y rápidos, gracias a la alta integración de componentes.
Principales Aplicaciones
•Control industrial(automatización y autómatas programables).
•Procesamiento de datos(informática y telecomunicaciones).
•Electrodomésticos(electrónica de consumo, televisores, lavadoras, etc.).
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Circuitos y Sistemas Digitales
Ahoraquehemoscomprendidoelconcepto,podemosprofundizarenloscircuitosdigitales,loscuales
trabajanmanipulandonúmeros.
Enestoscircuitos,serecibenvaloresnuméricosenlaentrada,losprocesanygenerannuevosvalores
numéricosenlasalida,transformandolainformacióndeacuerdoconsudiseñoyfunción.
Algunosnúmerosrepresentarándatos,mientrasqueotrosseutilizaránparacontrolarelfuncionamientodel
circuito.
Noesrelevanteelorigendeestosnúmeros;puedenprovenirdeotrosistemadigitalodeunaseñalanalógica
previamentedigitalizada.Loimportanteesqueelcircuitodigitallosprocesaytransformasegúnsupropósito.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Estructura del Sistema Decimal
Tomemoscomoejemploelnúmero3.281yanalicemossucomposición:
•Estáformadoporcuatrodígitos:3,2,8y1.
•Elordendelosdígitosescrucial;sisealtera,elnúmerocambiacompletamente.
•Laposicióndecadadígitodeterminasuimportancia:cuantomásalaizquierda,mayoressuvalordentrodel
número.
Esteprincipioesclaveparaentendercómofuncionanotrossistemasdenumeración,comoelbinario,quees
labasedelaelectrónicadigital.
Importancia de la Posición en un Número
Elvalordeunnúmerodependedelordendesusdígitos.
Porejemplo,en3.281,el"3"representatresmil,porloquecambiarloporun"4"aumentaría
significativamenteelvalor(4.281).Encambio,modificarlosdígitosmenores,comopasarde"1"a"5"(3.285),
tendríaunimpactomínimo.
Estodemuestraquelosdígitosalaizquierdatienenmayorpesoquelosdeladerecha.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Descomposición del Número
Podemos expresar el número 3.281como la suma de sus componentes:
O, en términos de potencias de 10:
Cada dígito está multiplicado por una potencia de 10, y cuanto más a la izquierda esté, mayor será su pesoen
el valor total del número.
En la figura siguiente, se muestra esta descomposición visualmente, destacando el dígito de mayor y menor
peso.
Sistema Decimal (Base 10)
Enelsistemadecimal,losdígitostienen
pesosbasadosenpotenciasde10.Cuanto
másalaizquierdaestéundígito,mayorserá
suvalordentrodelnúmero.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Sistema de Numeración Binario
Elsistemabinarioutilizasolodosdígitos:0y1.Esellenguajenaturaldeloscomputadores,yaqueestos
operancondosnivelesdevoltaje(1=encendido,0=apagado).
Aligualqueenelsistemadecimal,elvalordecadadígitoenunnúmerobinariodependedesuposición.Cada
posiciónrepresentaunapotenciadebase2,conelexponentedeterminadoporlaposicióndeldígito
(contandodesdeladerecha,comenzandoen0).
Porejemplo,elnúmerobinario1011seconvierteadecimaldelasiguientemanera:
Serepresentaasí:
Donde:
Elsubíndice₂indicaqueelnúmeroestáenbase2(sistemabinario).
Elsubíndice₁₀indicaqueelnúmeroestáenbase10(sistemadecimal).
Enotraspalabras,1011enbinarioesiguala11endecimal.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Conversión de Decimal a Binario
Para convertir el número 77₁₀al sistema binario, realizamos divisiones sucesivas entre 2, registrando los
restos:
Tomando los restos en orden inverso, obtenemos el
número binario:
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Ejercicios:
Conversión de Bases
1.Convierte los siguientes números decimales a binario:
a) 25₁₀
b) 54₁₀
c) 101₁₀
2.Convierte los siguientes números binarios a decimal:
a) 1101₂
b) 10011₂
c) 101010₂
3.Expresa los siguientes números decimales como potencias de base 10:
a) 3.482
b) 215
c) 9.706
4.Descompón los siguientes números binarios en potencias de 2 y calcula su equivalente decimal:
a) 1100₂
b) 10110₂
c) 11101₂
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Ejercicios:
Electrónica Digital y Representación Numérica
5.Explica por qué los computadores usan el sistema binario en lugar del decimal.
6.Si un circuito digital tiene 4 interruptores, ¿cuántas combinaciones posibles puede representar su tabla de
verdad?
7.En un sistema decimal, ¿qué número representa el dígito "7" en la posición de las centenas?
Aplicaciones y Comparación entre Analógico y Digital
8.Menciona dos ventajas y dos desventajas de la electrónica digital en comparación con la analógica.
9.Explica el proceso por el cual una señal analógica se convierte en digital utilizando el teorema de muestreo
de Nyquist.
10.Si un número decimal es 125 y lo convertimos a binario, ¿qué cifra tendrá el mayor peso en el número
resultante? Explica tu respuesta.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Sistemas de Representación Numérica
¿Quénosimpideutilizarsistemasderepresentaciónenlosquelospesosdelosdígitos,oinclusolospropiosdígitos,sean
distintosalosdelsistemadecimal?
Nada.
Porejemplo,podemosemplearunsistemaderepresentaciónoctal(Base8),elcualutilizasoloochodígitos(0,1,2…7)
pararepresentarcualquiernúmero,ydondelospesosdelosdígitoscorrespondenapotenciasde8,enlugardepotencias
de10comoenelsistemadecimal.
Enestesistema,lasecuenciadedígitos352norepresentaelnúmero"trescientoscincuentaydos"comoenelsistema
decimal.Paraconocersuvalorreal,esnecesariomultiplicarcadadígitoporsucorrespondientepesoyluegosumarlos
resultados:
Paraevitarconfusionescuandosetrabajacondistintossistemasderepresentación,seemplealasiguientenotación:
Elsubíndice8indicaqueelnúmeroestárepresentadoenelsistemaoctal,mientrasqueelsubíndice10señalaquesetrata
deunnúmeroenelsistemadecimal.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Resumen de Algunos Sistemas de Representación
Sistema Hexadecimal (Base 16)
¿Es posible utilizar más de 10 dígitos para representar números?
¡Sí, también es posible!
Ese es el caso del sistema hexadecimal, que utiliza 16 símbolospara representar los valores numéricos. Estos
símbolos son:
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E y F
Las letras representan los siguientes valores decimales:
Aligualqueenotrossistemas,lospesosdelosdígitoscorresponden
apotenciasdelabase,enestecaso,potenciasde16.
Veamos un ejemplo:
Reemplazando las letras por sus equivalentes decimales:
Por lo tanto, el número hexadecimal FE2A₁₆equivale a 65066en el
sistema decimal.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Resumen de Algunos Sistemas de
Representación
Un Detalle Curioso del Sistema Hexadecimal
El sistema hexadecimal tiene un aspecto bastante
curioso:
permiteescribircombinacionesque,aunque
parecenpalabras,enrealidadrepresentan
números.Algunosejemplosllamativosson:CACA,
DE,BACA.
Estesistemaesespecialmenteútilporquepermite
representarnúmerosbinariosdeformamucho
máscompacta.Dehecho,laconversiónentre
hexadecimalybinario(yviceversa)esdirectay
sencilla,yaquecadadígitohexadecimalse
correspondeexactamentecon4bits(4dígitos
binarios).
Másadelanteveremoscómoaprovecharesta
ventaja.
Enestemódulo,sinembargo,noscentraremos
únicamenteenelsistemabinario,queeslabase
detodarepresentacióndigital.
TabladeConversiónentreSistemasNuméricos
Lasiguientetablamuestralasequivalenciasdealgunosnúmerosen
lossistemasdecimal,binarioyhexadecimal,quesonlosmás
utilizadoseninformáticayelectrónica.
Estossistemaspermitenrepresentarlosmismosvaloresdemanera
diferente,facilitandosuusoendistintasaplicaciones.Laconversión
entreellosesfundamentalparacomprendercómofuncionanlos
datosaniveldigital.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Ejercicios:
1.Convierte el número 3F8A₁₆a binarioy luego a decimal.
2.Convierte el número 1011101₂a decimaly hexadecimal.
3.Convierte el número 725₈a binarioy hexadecimal.
4.Expresa el número 568₁₀en binario, octaly hexadecimal.
5.Se afirma que el número 110110101₁₀es equivalente a 6D5₁₆. ¿Es cierto?Justifica tu respuesta
convirtiendo paso a paso.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Conversión entre Binario y Hexadecimal
DeBinarioaHexadecimal
Laconversióndebinarioahexadecimalesmuyeficientegraciasalarelacióndirectaentreambossistemas:cadadígito
hexadecimalrepresentaexactamente4bits(4dígitosbinarios).
Pasosparaconvertirdebinarioahexadecimal:
1.Agrupalosdígitosbinariosenbloquesde4bits,comenzandodesdeladerecha.Sielgrupomásalaizquierdatiene
menosde4dígitos,rellénaloconcerosalaizquierda.
2.Conviertecadagrupode4bitsasuequivalentehexadecimalutilizandolatabladeequivalencia.
3.Unelosdígitoshexadecimalesobtenidosparaformarelnúmerofinal.
Ejemplo: Convertir 110101011011₂ a hexadecimal
1. Agrupamos los dígitos de derecha a izquierda: 1101 0101 1011
2. Convertimos cada grupo a hexadecimal:
-1101 = 13→ D
-0101 = 5→ 5
-1011 = 11→ B
3. Resultado: 110101011011₂ = D5B₁₆
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Conversión entre Binario y Hexadecimal
De Hexadecimal a Binario
Este proceso es aún más directo: cada dígito hexadecimal se convierte directamente en 4 bits según la tabla de equivalencia.
Pasos para convertir de hexadecimal a binario:
1. Toma cada dígito hexadecimal y reemplázalo por su equivalente binario de 4 bits.
2. Une los grupos binarios obtenidos para formar el número binario completo.
Ejemplo: Convertir 3F2₁₆ a binario
1. Descomponer cada dígito:
-3 = 0011
-F = 1111
-2 = 0010
2. Resultado: 3F2₁₆ = 001111110010₂
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
¿Qué es un bit?
La palabra bitproviene del inglés binarydigit(dígito binario).
Es la unidad más pequeña de informaciónen informática y solo puede tomar dos valores:
0o 1
Cada bit representa un estado binario: apagado/encendido, falso/verdadero, bajo/alto, etc.
¿Qué es un byte?
Un bytees un conjunto de 8 bits.
Es la unidad básica de almacenamiento de datosen la mayoría de los sistemas informáticos.
Ejemplo:
Byte: 01001101 → contiene 8 bits
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Unidades de Almacenamiento
A medida que los datos aumentan, se utilizan múltiplos del byte para medir cantidades mayores. A continuación, se detallan
las principales unidades:
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
ALGORITMOS DE CONVERSIÓN: BINARIO ⇄CÓDIGO GRAY
CONVERSIÓNDEBINARIOACÓDIGOGRAY
Ejemplo:
Número binario de entrada: 1101
Paso 1: Copiar el primer bit.
El primer bit del código Gray es igual al primer bit del binario.
Gray[3] = Binario[3] = 1
Resultado parcial: Gray: 1 _ _ _
Paso 2:
Gray[2] = Binario[3] ⊕Binario[2] = 1 ⊕1 = 0
Resultado parcial: Gray: 1 0 _ _
Paso 3:
Gray[1] = Binario[2] ⊕Binario[1] = 1 ⊕0 = 1
Resultado parcial: Gray: 1 0 1 _
Paso 4:
Gray[0] = Binario[1] ⊕Binario[0] = 0 ⊕1 = 1
Resultado final: Gray: 1 0 1 1
Tabla XOR:
•0 ⊕0 = 0
•0 ⊕1 = 1
•1 ⊕0 = 1
•1 ⊕1 = 0
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
ALGORITMOS DE CONVERSIÓN: BINARIO ⇄CÓDIGO GRAY
CONVERSIÓN DE CÓDIGO GRAY A BINARIO
Descripción:
PararecuperarelnúmerobinariodesdeuncódigoGray,separtedel
primerbityseaplicaXORentreelúltimobitobtenidoenbinarioyelbit
actualdelcódigoGray.
Pasosdelalgoritmo:
1.CopiarelprimerbitdelcódigoGraytalcomoestá(esteserátambién
elprimerbitdelnúmerobinario).
2.Apartirdelsegundobit,aplicarXORentreelúltimobitobtenidodel
binarioyelbitactualdelcódigoGray.
3.Repetirelprocesohastacompletartodoslosbits.
4.Elresultadoeselnúmerobinariooriginal.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
ALGORITMOS DE CONVERSIÓN: BINARIO ⇄CÓDIGO GRAY
CONVERSIÓNDEBINARIOACÓDIGOGRAY
Ejemplo:
Código Gray de entrada: 1011
Paso 1: Copiar el primer bit.
El primer bit del binario es igual al primer bit del código Gray.
Binario[3] = Gray[3] = 1
Resultado parcial: Binario: 1 _ _ _
Paso 2:
Binario[2] = Binario[3] ⊕Gray[2] = 1 ⊕0 = 1
Resultado parcial: Binario: 1 1 _ _
Paso 3:
Binario[1] = Binario[2] ⊕Gray[1] = 1 ⊕1 = 0
Resultado parcial: Binario: 1 1 0 _
Paso 4:
Binario[0] = Binario[1] ⊕Gray[0] = 0 ⊕1 = 1
Resultado final: Binario: 1 1 0 1
Tabla XOR:
•0 ⊕0 = 0
•0 ⊕1 = 1
•1 ⊕0 = 1
•1 ⊕1 = 0
Verificación:
El binario recuperado es 1101, que coincide con el valor
original. Esto confirma que la conversión es correcta.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Ejercicios:
1.Convierte el número binario 1001 a código Gray.
2.Convierte el número binario 0110 a código Gray.
3.Convierte el número binario 1111 a código Gray.
4.Convierte el código Gray 1101 a binario.
5.Convierte el código Gray 1010 a binario.
6.Convierte el código Gray 0111 a binario.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Sistema Binario y Sistema Hexadecimal
Elsistemahexadecimalseutilizapararepresentarnúmerosbinariosdeformamáscompacta,especialmentecuandola
secuenciadecerosyunosesmuylarga.
Cadadígitohexadecimalrepresentaexactamente4bits;portanto,unnúmerohexadecimalde4dígitospuede
representarclaramenteunnúmerobinariode16bits.Porejemplo:
1011000111101101₂ = B1ED₁₆
Esmuchomáscómodoutilizarlarepresentaciónhexadecimalquelabinaria.
Paraconvertirdebinarioahexadecimaloviceversa,bastaconconocerlatabladeconversióndecimal-binario-
hexadecimal(presentadaanteriormente).
Elnúmerobinariosedivideengruposde4bitsempezandodesdeladerecha.Laconversióndelejemploanteriorsería
así:
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Función Igual
LaFunciónIGUALquetambiénseconocecomofunciónidentidadobufferlógico.Esunadelasfuncioneslógicasmás
básicas,ysucomportamientoesmuysimple:devuelveelmismovalorquelavariabledeentrada.
Descripción:
La salida Ses igual a la entrada a.
•Si a = 1, entonces S = 1
•Si a = 0, entonces S = 0
Tabla de verdad:
UnejemplosencilloyprácticodelafunciónlógicaIGUALeselencendidoautomático
delalumbradopúblico.
Enalgúnpuntodelaciudadseinstalaunsensorcrepuscular,elcualdetectala
ausenciadeluznaturalyactivauninterruptor.Este,asuvez,permiteelencendidode
lasfarolasolámparasdelascalles.
Elcomportamientológicoeselsiguiente:
•Siesdenoche(1)→seenciendenlaslámparas(1)
•Sinoesdenoche(0)→noseenciendenlaslámparas(0)
EstecomportamientocorrespondeaunafunciónIGUALoidentidad,yaquelasalida
reproducedirectamenteelvalordelaentrada.
Se puede representar así
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Función NOT
La función lógica NOT, también conocida como función de negacióno inversión, invierte el valor lógico de la variable de
entrada.
El resultado Sde aplicar la función NOT sobre una variable aes el siguiente:
•Si a es cierto (1), entonces S es falso (0).
•Si a es falso (0), entonces S es cierto (1).
Esta operación puede expresarse como:
S = ā o S = NOT(a)
Tabla de verdad:
Se puede representar así
UnejemplosencillodeaplicacióndelafunciónlógicaNOTeselcircuito
quecontrolaelaccesoaunaoficinabancariamedianteunapuerta
automáticaequipadaconundetectordemetales.
Elfuncionamientoeselsiguiente:
•Sieldetectordetectaobjetosmetálicos(1),lapuertanoseabre(0).
•Sieldetectornodetectaobjetosmetálicos(0),lapuertaseabre(1).
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Función OR
La función lógica OR(también conocida como disyunción lógica) equivale a la conjunción disyuntiva "O"en lenguaje
natural.
Al aplicar esta función sobre dos variables, ay b, el resultado Sserá cierto (1)si al menos unade las dos variables es cierta.
Regla lógica:
S = a OR b
Es decir:
•S = 1si a = 1, o b = 1, o ambos = 1
•S = 0solo si a = 0y b = 0
Tabla de verdad:
Se puede representar así
Un sistema de señalización en un comercio activa un timbresi un cliente
entra por cualquierade las dos puertas.
Esto se representa con la función lógica OR:
•Si puerta a = 1 o puerta b = 1, el timbre suena (1).
•Si ambas puertas = 0, el timbre no suena (0).
Un circuito eléctrico con dos interruptores en paralelocumple esta lógica,
encendiendo una lámpara si se activa al menos unode los interruptores.
ELECTRÓNICA DIGITAL APLICADA
Función AND
La función lógica AND, también conocida como conjunción lógica, equivale a la palabra “Y”en lenguaje natural.
Esta función se aplica a dos variables, ay b, y su resultado Sserá cierto (1)únicamente cuando ambas variables sean
ciertas (1).
Regla lógica:
S = a AND b
Es decir:
•S = 1si a = 1yb = 1
•En cualquier otro caso, S = 0
Tabla de verdad:
Se puede representar así
Una aplicación clara de la función lógica ANDes el control de embarque en
un aeropuerto. Cada pasajero debe cumplir dos condicionespara abordar:
1.Tener tarjeta de embarque(1)
2.No portar objetos peligrosos(1)
Solo si ambas condiciones se cumplen, el pasajero puede embarcar (salida
= 1). En cualquier otro caso, no se le permite el acceso (salida = 0).
Este comportamiento se puede representar con un circuito eléctrico de dos
interruptores en serie(a y b).
La lámpara Ssolo se encenderá cuando se activen ambos interruptores a =
1 y b = 1, cumpliendo así la lógica AND.