Clase de electrónica digital, introducción a los codificadores y decodificadores así como descripción de los sistemas combinacionales, enfoque ingeniería electromecánica

1. SISTEMAS
COMBINACIONALES
ELECTRÓNICA DIGITAL

2. Objetivo
• Introducir a los sistemas combinacionales SSI y MSI
• Conocer los distintos circuitos combinacionales con lógica SSI

3. SISTEMAS
COMBINACIONALES
• Los sistemas combinacionales son aquellos en los que en cada
instante, el estado lógico de su salida dependen única y
exclusivamente de sus entradas.
• Puede tener múltiples salidas.

4. SISTEMAS
COMBINACIONALES
• El diseño de sistemas combinacionales se realiza mediante el
uso circuitos electrónicos:
• Ssi (small scale of integration) que contienen un número
pequeño de transistores.
• Msi (medium scale of integration) dónde el número de
transistores puede llegar a 100. Son bloques constructores más
complejos
• El diseño en ssi se realiza con compuertas básicas

5. Sistemas combinacionales MSI
• El numero de transistores puede llegar hasta 100
• Más avanzados son los sistemas LSI (Large Scale of Integration
~1000), VLSI(Very Large Scale of Integration >1000), y ULSI
(Ultra Large Scale of Integration >100000).
• En este campo tenemos memorias de palabra (8 bits),
multiplexores, decodificadores, sumadores completos -entre
ellos el IC7482 que es de 2 bits y el 7483 que es de 4 bits-,
registros, contadores, etc.)

6. Donde encontramos MSI
• Por ejemplo: en una computadora se realizan principalmente
operaciones de codificación y decodificación de datos usando
codificadores y decodificadores; transmisión y control de
datos usando líneas de bus, multiplexadores y
demultiplexadores; y procesado de datos mediante circuitería
aritmética.

7. CODIFICADORES
• Los codificadores nos permiten «compactar» la información
generando un código de salida a partir de una información de
entrada, de 2n entradas a n salidas.
• Cuando solo una de las entradas está activa para cada
combinación de salida, se le denomina codificador completo.

9. Ejemplo
• Imaginemos que estamos diseñando un circuito digital que se
encuentra en el interior de una cadena de música. Este circuito
controlará la cadena, haciendo que funcione correctamente.
• Una de las cosas que hará este circuito de control será activar la
radio, el CD, la cinta o el Disco según el botón que haya pulsado el
usuario. Imaginemos que tenemos 4 botones en la cadena, de
manera que cuando no están pulsados, generan un ’0’ y cuando se
pulsan un ’1’ (Botones digitales). Los podríamos conectar
directamente a nuestro circuito de control la cadena de música,
como se muestra en la figura 6.1. Sin embargo, a la hora de diseñar
el circuito de control, nos resultaría más sencillo que cada botón
tuviese asociado un número. Como en total hay 4 botones,
necesitaríamos 2 bits para identificarlos. Para conseguir esta
asociación utilizamos un codificador, que a partir del botón que se
haya pulsado nos devolverá su número asociado:

12. DECODIFICADORES
• Un decodificador es un circuito lógico con n entradas y 2n
salidas, tal que para cada combinación de entradas se activa al
menos una salida. Si sólo se activa una salida se denomina
decodificador completo.

13. Decodificador 3 a 8
• Por ejemplo este es un circuito decodificador completo de 3 a
8 líneas, permitiría la activación de un dispositivo al
proporcionarle la dirección de dicho dispositivo. Dispone de
una entrada de HABILITACIÓN (enable) que conecta o
desconecta el dispositivo, en este caso dicha entrada es activa
a NIVEL BAJO, ya que el dispositivo se activa cuando dicha
entrada recibe un ‘0’ lógico.

15. Clasificación de
decodificadores
EXCITADORES (DRIVERS) que
controlan algún dispositivo.
NO EXCITADORES, los que no
se usan para dicho fin.

16. Tipo de salidas
ACTIVAS A NIVEL ALTO: la salida
activa es 1 y la no activa 0.
ACTIVAS A NIVEL BAJO: la salida
activa es 0 y la no activa 1

17. Tamaños de decodificadores
De 2 a 4
líneas
De 3 a 8
líneas (bin a
oct)
De 4 a 16
líneas (bin a
hex)
Convertidores
de códigos:
BCD/decimal
y BCD/7-seg

18. Ejemplo
• El circuito 74X47 es un convertidor de BCD a 7-segmentos (de
4 a 7 líneas).
• Permite visualizar en un display de 7-segmentos el dígito
decimal correspondiente al BCD.
• Son circuitos drivers.

19. • Los visualizadores están formados por siete LEDs (Light
Emitter Diode), que son dispositivos que emiten luz cuando la
corriente que los atraviesa excede de un cierto valor (al igual
que un diodo normal conduce cuando se supera una
determinada tensión entre sus bornes), de ahí que para su
excitación se necesiten dispositivos que proporcionen
corriente suficiente. Existen dos tipos de visualizadores con
LEDs principalmente. Los de ánodo común y los de cátodo
común. Los primeros se usan cuando el decodificador tiene
salidas activas a nivel bajo, mientras que los segundos son
para los decodificadores con salidas activas a nivel alto

20. Práctica de laboratorio

21. TAREA
•
•
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•
•
REALIZAR LAS COMPUERTAS EN EL Simulador_digital95:
AND
OR
imagana@itsprogreso.edu.mx
NOR
NAND
• Realice un sistema que respete la siguiente tabla de verdad
X
Y
Z
SALIDA
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1