Upload
others
View
7
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1
EC2175EC2175
Ingeniería Electrónica 2Ingeniería Electrónica 2
Clase NClase Nº º 11Conceptos BásicosConceptos Básicos
Ing. Manuel RivasIng. Manuel RivasDEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA Y CIRCUITOSDEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA Y CIRCUITOS
Trimestre Enero Trimestre Enero -- Marzo 2006Marzo 2006
10/01/2006 Clase N° 1 2
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Representaciones numéricas
� Analógica
� Digital
Cantidades analógicas: varían en un rango continuo de valores
Cantidades digitales: varían en un rango discreto de valores
2
10/01/2006 Clase N° 1 3
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Sistema digital: es una combinación de dispositivos diseñados para manipular cantidades físicas representadas en forma digital
Sistema analógico: es una combinación de dispositivos diseñados para manipular cantidades físicas representadas en forma analógica
10/01/2006 Clase N° 1 4
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Ventajas de la tecnología digital:
� Son más fáciles de diseñar
� Es más fácil almacenar la información
� Tiene mayor exactitud y precisión
� Son programables
� Son menos susceptibles al ruido
� Tienen una alta capacidad de integración
3
10/01/2006 Clase N° 1 5
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Limitaciones de la tecnología digital:� Las cantidades físicas son de naturaleza analógica
10/01/2006 Clase N° 1 6
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Limitaciones de la tecnología digital:� La necesidad de conversión es compleja y genera
gastos
� Se necesita tiempo extra para procesar la información
El futuro es digital
4
10/01/2006 Clase N° 1 7
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Sistemas de numeración digital� Sistema decimal: sistema de valor “posicional”
10/01/2006 Clase N° 1 8
Conteo decimal� La posición de las unidades cambia hacia arriba a
cada paso del conteo
� Utilizando solo dos posiciones se tienen 100 números diferentes
� En general 10N números diferentes
� El número mayor será 10N - 1
ConceptosConceptos BásicosBásicos
5
10/01/2006 Clase N° 1 9
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Sistemas de numeración digital� Sistema binario: sistema de valor “posicional”
� Bit
� nibble
� Byte
10/01/2006 Clase N° 1 10
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Conteo binario� La posición de las unidades se va conmutando
6
10/01/2006 Clase N° 1 11
Conteo binario� Utilizando solo dos posiciones se tienen 4
números diferentes
� En general 2N números diferentes
� El número mayor será 2N - 1
ConceptosConceptos BásicosBásicos
10/01/2006 Clase N° 1 12
Representación de cantidades binarias� Cualquier dispositivo que tenga dos estados
ConceptosConceptos BásicosBásicos
7
10/01/2006 Clase N° 1 13
Representación de cantidades binarias� En los sistemas electrónicos digitales, la
información se representa por medio de voltajes (o corrientes) que están presentes en las entradas y salidas de los diversos circuitos.
ConceptosConceptos BásicosBásicos
10/01/2006 Clase N° 1 14
Conversión entre sistemas de numeración:
� Decimal
� Binaria
� Octal
� Hexadecimal
� BCD
� ASCII
� Gray
ConceptosConceptos BásicosBásicos
8
10/01/2006 Clase N° 1 15
Decimal
(base 10)
Octal
(base 8)
Binaria
(base 2)
Hexadecimal
(base 16)
ConceptosConceptos BásicosBásicos
10/01/2006 Clase N° 1 16
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Ejemplo: 5010 = ?2
Cociente Resto
50/2 = 25 0 LSB
25/2 = 12 1
12/2 = 6 0
6/2 = 3 0
3/2 = 1 1
1/2 = 0 1 MSB
5010=1100102
9
10/01/2006 Clase N° 1 17
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Ejemplo: 34610 = ?2
34610=1010110102
Cociente Resto
346/2 173 0 LSB
173/2 86 1
86/2 43 0
43/2 21 1
21/2 10 1
10/2 5 0
5/2 2 1
2/2 1 0
1/2 0 1 MSB
10/01/2006 Clase N° 1 18
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Conversión de decimal a binario: se expresa
como una suma de potencias de 2, y luego los
ceros y unos se colocan en las posiciones
adecuadas
12827
6426
3225
1624
823
422
221
120
2N
7
6
5
4
3
2
1
0
N
=
=
=
=
=
=
=
=
G1824.741.073.1230
M1576.048.1220
8192213
4096212
2048211
1024210
51229
25628
2N
30
20
13
12
11
10
9
8
N
==
==
=
=
=
=
=
=
10
10/01/2006 Clase N° 1 19
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Ejemplo:
210
145
10
11001050
212121
21632
183250
=
×+×+×=
++=
+=
10/01/2006 Clase N° 1 20
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Ejemplos:
210
13468
10
101011010346
2121212121
281664256
101664256
2664256
90256346
=
×+×+×+×+×=
++++=
+++=
++=
+=
11
10/01/2006 Clase N° 1 21
ConceptosConceptos BásicosBásicos
10
210123
2
25,13
25,0 0 1 0 4 8
21202120212101.1101
=
+++++=
×+×+×+×+×+×= −−
Ejemplos:
10
012345
2
53
1 0 4 0 16 32
212021202121110101
=
+++++=
×+×+×+×+×+×=
10/01/2006 Clase N° 1 22
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Sistema de numeración octal: numeración
basada en ocho dígitos (0,1,…,7)
12
10/01/2006 Clase N° 1 23
Conversión de Octal a Decimal
10
101
8
10
0128
20.75
)8(6)8(4)8(26.24
250
1287 643
)8(2)8(7)8(3372
=
×+×+×=
=
×+×+×=
×+×+×=
−
ConceptosConceptos BásicosBásicos
10/01/2006 Clase N° 1 24
Convierta 26610 a Octal
Cociente Resto
266/8 = 33 2 LSB
33/8 = 4 1
4/8 = 0 4 MSB
26610= 4128
ConceptosConceptos BásicosBásicos
13
10/01/2006 Clase N° 1 25
Convierta 4728 a binario
4 7 2
↓ ↓ ↓
100 111 010
Convierta 54318 a binario
5 4 3 1
↓ ↓ ↓ ↓
101 100 011 001
ConceptosConceptos BásicosBásicos
10/01/2006 Clase N° 1 26
Convierta 1001110102 a octal
100 111 010
4 7 2 8
ConceptosConceptos BásicosBásicos
14
10/01/2006 Clase N° 1 27
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Sistema de numeración hexadecimal: numeración
basada en 16 símbolos (0,1,2,…,9,A,B,C,D,E,F)
10/01/2006 Clase N° 1 28
Convierta B2F16 a octal
B2F16 = 101100101111 convertimos a binario
= 101 100 101 111 formamos grupos de 3
bits
= 5 4 5 78 convertimos a octal
ConceptosConceptos BásicosBásicos
15
10/01/2006 Clase N° 1 29
Cada dígito del número decimal es
representado por su equivalente binario
(Código BCD).
ConceptosConceptos BásicosBásicos
10/01/2006 Clase N° 1 30
Ejemplos
8 7 4 (decimal)
↓ ↓ ↓
1000 0111 0100 (BCD)
9 4 3 (decimal)
↓ ↓ ↓
1001 0100 0011 (BCD)
ConceptosConceptos BásicosBásicos
16
10/01/2006 Clase N° 1 31
Convierta el número 0110100000111001
(Código BCD) en su equivalente decimal
0110 1000 0011 1001
6 8 3 9
ConceptosConceptos BásicosBásicos
10/01/2006 Clase N° 1 32
Comparación entre BCD y Binario
13710=100010012 (binario)
13710=0001 0011 0111 (BCD)
El código BCD usa más bits pero es más fácil
de hacer la conversión desde y hacia un
número decimal
ConceptosConceptos BásicosBásicos
17
10/01/2006 Clase N° 1 33
ConceptosConceptos BásicosBásicosCódigo
Alfanumérico:
representa
todos los
diversos
caracteres y
funciones
que se
encuentran
en el teclado
de la
computadora
10/01/2006 Clase N° 1 34
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Código Gray: solo varía un bit de un código al siguiente
18
10/01/2006 Clase N° 1 35
Señales digitales y diagramas de sincronización� Las señales digitales varían en el tiempo
� Los diagramas de sincronización muestran la relación entre dos o más señales digitales
ConceptosConceptos BásicosBásicos
10/01/2006 Clase N° 1 36
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Transmisión de información digital� Paralela : muchos bits a la vez lo que implica más
velocidad por unidad de tiempo (baudio) pero más líneas de conexión
19
10/01/2006 Clase N° 1 37
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Transmisión de información digital� Serie : un solo “bit” a la vez lo que implica menos
velocidad por unidad de tiempo pero implica menos líneas de conexión
10/01/2006 Clase N° 1 38
ConceptosConceptos BásicosBásicosErrores en la transmisión originados por el
ruido eléctrico, el cual consiste en
fluctuaciones espurias de voltaje o corriente,
producen alteraciones en los datos
20
10/01/2006 Clase N° 1 39
Hay que detectar los errores en los datos recibidos
Método de la paridad: consiste en añadir un “bit de paridad” a la información original, al momento de transmitirla� Paridad par
� Paridad impar
ConceptosConceptos BásicosBásicos
10/01/2006 Clase N° 1 40
Paridad par: añadimos un bit de tal forma que
el número total de unos en el grupo de bits
(incluyendo el de paridad) sea par
1 1 0 0 0 0 1 1
↑
Bit de paridad añadido
ConceptosConceptos BásicosBásicos
21
10/01/2006 Clase N° 1 41
Paridad impar: añadimos un bit de tal forma
que el número total de unos en el grupo de
bits (incluyendo el de paridad) sea impar
1 1 0 0 0 0 0 1
↑
Bit de paridad añadido
ConceptosConceptos BásicosBásicos
10/01/2006 Clase N° 1 42
Cuando el receptor reciba la información,
verificará que contenga el número de unos
pautados y si no concuerda, se pedirá
retransmisión
No hay forma de detectar cual fue el bit
afectado por el ruido
No sirve si se producen dos bits errados
ConceptosConceptos BásicosBásicos
22
10/01/2006 Clase N° 1 43
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Memoria� Si la salida regresa a su estado normal cuando
cambia la entrada, no se registra la información
� Si la salida se mantiene luego de cambiar de estado por efecto de un cambio en la entrada, se registra la información
10/01/2006 Clase N° 1 44
ConceptosConceptos BásicosBásicos
Computadoras digitales
23
10/01/2006 Clase N° 1 45
Computadoras digitales� Microprocesador: componente digital que procesa
y controla el flujo de información pero no almacena información y no tiene la interfaz de entrada - salida
� Microcontrolador: componente digital que procesa, controla, almacena información y tiene la interfaz de entrada - salida
ConceptosConceptos BásicosBásicos
10/01/2006 Clase N° 1 46
Actividades complementarias
Leer los capítulos 1 y 2 del libro texto y resolver los problemas planteados al final de los mismos
Inscribirse en el grupo de trabajo
ConceptosConceptos BásicosBásicos