Este documento introduce conceptos básicos de electrónica digital como eventos analógicos y digitales, sistemas binarios, conversión decimal-binario, codificación binaria, puertas lógicas y códigos como ASCII. Explica que los eventos digitales solo tienen dos estados posibles vs. los eventos analógicos que son continuos. Describe cómo los sistemas binarios representan números usando solo los dígitos 0 y 1 en lugar de 0-9, y métodos para convertir entre decimal y binario. Además, presenta diferentes códigos binarios como

1. IES VALENTÍN TURIENZO
UNIDAD DIDÁCTICA 2
HARDWARE Y SOFTWARE
TIC 1ºBACHILLERATO
Marina Brígido
CURSO 17-18
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2. Contenido
1. EVENTOS DIGITALES Y ANALÓGICOS
1.1EJEMPLOS DE EVENTOS ANALÓGICOS
1.2EJEMPLOS DE EVENTOS DIGITALES
1.3IDENTIFICACIÓN DE ESTADOS DIGITALES
2. ELECTRÓNICAANALÓGICA Y DIGITAL 4
2.1NECESIDAD ANALÓGICA Y DIGITAL 4
2.2INTRODUCCIÓN AL SISTEMA BINARIO
2.2.1Sistema decimal y Sistema Binario
Sistema decimal
Sistema binario
3. Conversión decimal-binaria
Método directo o de suma de pesos
Método de las divisiones por 2
4. CODIFICACIÓN BINARIA
4.1CÓDIGO BINARIO NATURAL
4.2CÓDIGO BINARIO BCD (BINARY CODE DECIMAL)
4.3CÓDIGO BINARIO GRAY
4.4CODIGOS ALFANUMÉRICOS- CÓDIGO ASCII
5. PUERTAS LÓGICAS BASICAS Y TABLAS DE LA VERDAD
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3. 1. EVENTOS DIGITALES Y ANALÓGICOS
Definición de Evento: Algo que sucede
1.1 EJEMPLOS DE EVENTOS ANALÓGICOS
Evento analógico: se trata de un nuevo evento analógico cuando entre dos estados se pasa
de uno a otro de forma continua a través de otro/otros intermedios.
* Anochecer
* Amanecer
* Indicador de velocidad
* Sintonización de la radio
1.2 EJEMPLOS DE EVENTOS DIGITALES
Evento digital: Se trata de un evento digital cuando entre dos estados de pasa de uno a otro
de forma abrupta (instantánea o “de golpe”).
* Encendido / Apagado del televisor
* Encendido / Apagado de la luz
* Pregunta cuya respuesta es verdadero o
falso
1.3 IDENTIFICACIÓN DE ESTADOS DIGITALES
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4. Al tratarse de un evento digital, solo pueden existir dos estamos. Estos dos estados por
tanto podríamos identificarlos, por su similitud con:
* ON / OFF (Encendido / Apagado)
* Verdadero / Falso
* 1 / 0
2 ELECTRÓNICA, ANALÓGICA Y DIGITALES
2.1 NECESIDAD DE LA ELECTRÓNICA
¿Cómo se comportan los eventos de la naturaleza?: Los eventos que se producen en la
naturaleza tienen por lo general un carácter analógico (Sonido, meteorología, velocidad…).
Antiguamente todo el estudio y almacenamiento de información ha sido realizado por el ser
humano inicialmente en piedra y posteriormente en papel.
En la actualidad y gracias a la evolución tecnología, para estudiar los comportamientos de
la naturaleza (Sonido, meteorología…), tratar estos eventos, almacenar la información y
realizar cálculos precisos de forma autónoma, necesitamos captar y tratar estas señales
(Transductores) así como convertir esta información a un lenguaje capaz de ser interpretado
por máquinas que realicen esta función (Conversores Analógico / Digital).
Al final de la cadena se vuelve a convertir en analógico (Conversor Digital / Analógico) y
se devuelve al usuario en condiciones interpretables por él mediante un transductor.
Ejemplo: Cadena de sonido
Definición transductor: Un transductor es un equipo capaz de captar una señal del entorno
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5. físico (naturaleza) y convertido a señales eléctricas o viceversa.
Definición conversor Analógico Digital: un conversor A / D es un equipo capaz de convertir
una señal eléctrica analógica en otra digital (interpretable por la electrónica digital)
La parte de la electrónica que interviene en el proceso centra indicado en rojo es la
electrónica digital, el resto, antes y después el indicado en azul es la electrónica analógica.
Ambas tienen un cometido diferente pero que se complementa para obtener un sistema con
el que se resuelva todo el proceso.
2.2 INTRODUCCIÓN AL SISTEMA BINARIO
Una máquina únicamente es capaz de identificar y utilizar dos estados (1 o 0, ON / OFF…)
a diferencia del ser humano que es capaz de añadir a la toma de decisiones otros estados
intermedios como quizás o dependiente de aspectos sentimentales, sensoriales…
Por esto nos interesa disponer de dispositivos que implementan estados digitales para
construir máquinas eléctricas / electrónicas que realicen este trabajo.
Si conseguimos un dispositivo que nos dé dos valores de voltaje distintos, y que permita
pasar de uno a otro de forma inmediata, este dispositivo tendrá un comportamiento digital.
Podemos asociar el valor más alto a un estado y valor más bajo al otro, o a 1 y 0
respectivamente ó Alto (High) y Bajo (Low).
Reseña histórica: En nuestra
historia más reciente se han
utilizado como dispositivos
digitales, y en este orden los
siguientes elementos:
* Relés electromecánicos
* Interruptores
* Tubos de vacío
* Transistores (dispositivos de estado sólido
basados en semiconductores) – Elemento en el que
se sustenta toda la electrónica analógica y digital.
Recordemos que el transistor surgió en EEUU en
1948, inicialmente por una necesidad analógica
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6. consistente en amplificar la señal de telefonía para abarcar grandes distancias. Antes esto se
conseguía con los tubos de vacío.
A pesar de este origen analógico, el transistor permite implantar estados digitales debido a
su comportamiento electrónico, que estudiaremos más adelante.
Por lo tanto es necesario conocer como se codifica el sistema binario para poder diseñar e
interpretar el funcionamiento de los equipos electrónicos digitales.
2.2.1 Sistema decimal y Sistema Binario
Sistema decimal
Durante milenios el hombre ha utilizado el sistema decimal, y el motivo es evidente:
El código decimal se caracteriza por combinar y utilizar 10 números naturales: 0, 1, 2, 3, 4,
5, 6, 7, 8, 9 para obtener otros números más altos. Se dice que es un sistema base 10.
Ejemplo: Como se codifica e interpreta el número 191 en decimal
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7. CENTENAS (x100) DECENAS (x10) UNIDADES
(x1)
1 9 1
191 = 1x1006 + 9x10 + 1x1
Sistema binario
“Existen 10 tipos de personas, las que saben binario y las que no”
El código binario se codifica la misma idea, salvo que en vez de 10 números utilizamos
únicamente 2 números: el 1 y el 0. Por lo tanto se dice que es un sistema base 2.
... (x8) (x4) (x2) (x1)
... 0 1 0 1
Al igual que en decimal el digito de menor peso es el de la derecha (LSB), y el de la
izquierda el de mayor (MSB). Cada uno de estos dígitos se denomina BIT (Unidad más
pequeña de medida). Es habitual encontrar los números binarios agrupados en bloques de
4 Bits.
Ejemplo: Codificar el número decimal 2 en código binario
(x2) (x1)
1 0
Efectivamente 1x2 + 0x1 = 2
2.2.2 Conversión decimal-binaria
Método directo o de suma de pesos
Ejemplos. Convertir los números 42 y 12 a binario
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8. (x32) (x16) (x8) (x4) (x2) (x1)
1 0 1 0 1 0
42-32=10 // 10-8=2 // 2-2=0
(x16) (x8) (x4) (x2) (x1)
0 1 1 0 0
12-8=4 // 4-4=0
Ejemplos: convertir los números decimal 42 y 12 a binario
4210=1010102 1210=11002
Tabla resumen de codificación binaria de los números decimales del 0 a 15
0000 0 1000 8
0001 1 1001 9
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9. 0010 2 1010 10
0011 3 1011 11
0100 4 1100 12
0101 5 1101 13
0110 6 1110 14
0111 7 1111 15
2. EJERCICIOS PROPUESTOS
1. Atendiendo a lo explicado anteriormente ¿Sabrías explicar cómo funciona una calculadora
digital?
Gracias a los sistemas binarias que contienen que pasa los números a decimal.
2. ¿A qué número decimal corresponde el número binario 100010?
Al número 34.
3. ¿Qué dos métodos conoces para convertir un número decimal en binario?
Utilizando el método directo y el método de divisiones por 2
3. Convertir el número decimal 54 a binario, utilizando el método directo indica el bit menos
significativo y el más significativo.
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10. (x32) (x16) (x8) (x4) (x2) (x1)
0 1 0 1 1 0
54-32=22 // 22-16=6 // 6-4= 2 // 2-2=0
El más significativo es el 1 de la izquierda y el menos significativo el 0 de la
derecha (siempre).
5. Convertir el número decimal 54 a binario, utilizando el método de divisiones por 2, indica el
bit menos significativo y el más significativo.
54 2
0 27 2
1 13 2
1 6 2
0 3 2
1 1
El más significativo el 1 de la izquierda y el menos significativo el 0 de la derecha
6. Convertir el número decimal 63 a binario, utilizando el método directo indica el bit menos
significativo y el más significativo.
(x32) (x16) (x8) (x4) (x2) (x1)
1 1 1 1 1 1
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11. El más significativo el 1 de la izquierda y el menos significativo el 1 de la derecha
7. Convertir el número decimal 63 a binario, utilizando el método de divisiones por 2, indica el
bit menos significativo y el más significativo.
63 2
1 31 2
1 15 2
1 7 2
1 3 2
1 1
El más significativo el 1 de la izquierda y el menos significativo el 1 de la derecha
4 CÓDIGO BINARIO BCD (BINARY CODE DECIMAL)
Código BCD: Se trata de un código binario utilizado para representar números decimales de
manera más cómoda. Se realiza agrupando conjuntos de 4 bits para representar cada digito del
número decimal.
Supongamos que queremos saber a qué número decimal corresponde el código binario natural
11100101011. Se trata del número 1835, calcular este número sin ayuda de calculadoras lleva un
tiempo, y la cosa se complica cada vez que el número es más largo.
El código BCD ayuda a codificar en binario números decimales de forma más fácil:
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12.  No se codifica el número completo de golpe.
 Se codifica cada uno de los dígitos decimales (de 0 a 9) por separado en grupos de 4 bits.
 Se coloca cada grupo separado en el mismo orden que el número decimal.
Ejemplo: Codificar el número decimal 1835 en binario BCD
1 8 3 5
0001 1000 0011 0101
Podemos comprobar que el número natural codificado en binario no es igual que en binario BCD,
esto hay que tenerlo en cuenta. Siempre hay que saber qué tipo de código estamos utilizando.
BCD AIKEN: Se codifica de la misma forma, solo que a la hora de obtener cada digito decimal, el
MSb se cada grupo de pondera (Se le da valor asociado) de 2 en vez de 8.
Por tanto el número 9 en BCD natural sería: 1001 y en BCD AIKEN 1111 (comprobarlo)
2 4 2 1 8 4 2 1
1 1 1 1 1 0 0 1
BCD Natural y AIKEN
El código AIKEN es muy útil para realizar operaciones de suma y división. Debido a la simetría que
aparece entre determinados números.
Realizar el código AIKEN de 0 a 9 y comprobar simetrías. Comprobar las restas lo sencillas que
salen aprovechando estas simetrías (no hay que usar llevadas). Ejemplo 9-3.
0000 1
0001 2 SIMETRÍAS:
0010 3 0y9
0100 4 1y8
1011 5 2y7
1100 6 3y6
1101 7 4y5
1110 8
1111 9
BCD Exceso 3: resulta de sumar 3 a cada número BCD natural, de esta forma resultan unas
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13. simetrías que también simplifican las operaciones de resta y división. No entraremos en detalle.
CÓDIGO BINARIO GRAY
El código Gray es un tipo especial de código binario que no es ponderado (los dígitos que
componen el código no tienen un peso asignado). Su característica es que entre una combinación
de dígitos y l siguiente, sea ésta anterior o posterior, sólo hay una diferencia de un dígito. Por eso
también se le llama Código progresivo.
Esta progresión sucede también entre la última y la primera combinación. Por eso se le llama
también código cíclico. (Ver tabla)
000 0
001 1
011 2
010 3
110 4
111 5
101 6
100 7
El código GRAY es utilizado principalmente en sistema de posición, ya sea angular o lineal. Sus
aplicaciones principales se encuentran en la industria y en robótica.
En robótica se utilizan unos discos codificados para dar la información de posición que tiene un eje
en común. Esta información se da en código GRAY.
Analizando la tabla de la derecha se observa que:
Cuando un número binario pasa de: 0111 a 1000 (de 7 a 8 en decimal) o de 1000 a 0000 (de 16 a 0
en decimal) cambian todas las cifras.
Para el mismo caso pero en código Gray: 0100 a 1100 (de 7 a 8 en decimal) o de 1000 a 0000 (de
16 a 0 en decimal) sólo ha cambiado una cifra.
La característica de pasar de un código al siguiente cambiando sólo un digito asegura menos
posibilidades de error.
4.5 CODIGOS ALFANUMÉRIOS – CÓDIGO ASCII
Es el código alfanumérico más conocido. ASCII (American Standard for Information Interchange).
El código ASCII estándar sirve para representar todos los números así como las letras del alfabeto.
Este utiliza 7 bits.
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14. Existe un ASCII extendido que utiliza 8 bits que además representa símbolos, y depende del tipo de
fabricante (IBM, Apple…)
Ejemplos: El código ASCII de la letra A es 65. El código ASCII de @ es el 64, podemos comprobarlo
con nuestro ordenador ejecutando comando:
 Si estas utilizando PC: En un Block de notas, teclea ALT+ número (con el teclado numérico)
y suelta.
 Si usas portátil: Pulsa Fn (tecla de función)+ Block Num (ó Num Lock). Luego pulsa ALT +
número (con las teclas asociadas a teclado numérico que suelen ser M, J, K, L, U, I, O, 8 y 9,
veras que en una parte de estas teclas aparecen los números el 0 al 9 en pequeño y otro
color).
 Otro método en portátil es teclear Fn + Alt + número (en la parte asociada del portátil a
teclado numérico que antes hemos comentado). Este método es más directo
Esto puede facilitarnos por ejemplo, si en un momento determinado no tenemos bien configurado
el teclado, hacer uso del código para obtener un símbolo que no encontramos.
DECIMAL BINARIO HEXADECIMAL
0 0000 0
1 0001 1
2 0010 2
3 0011 3
4 0100 4
5 0101 5
Página 14.

15. 6 0110 6
7 0111 7
8 1000 8
9 1001 9
10 1010 A
11 1011 B
12 1100 C
13 1101 D
14 1110 E
15 1111 F
1. ¿Cuántos bits necesito para codificar el número decimal 23456?
Son necesarios 15 bits
2. Calcula si el siguiente número binario es par o impar: 1 0000 1111 1100 0101.
Es impar, ya que todos los acabados en 1 son impares.
3. Codifica en binario natural el número decimal 234 por el método de las divisiones.
11101010
4. Codifica en binario natural el número decimal 65 por el método de los pesos.
1000001
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16. 5. Codifica en binario BCD los números decimales que se indican:
 25 - 0010 0101
 330 - 0011 0011 0000
 4567 - 0100 0101 0110 0111
 3 - 0011
6. Explica cómo está codificado el código AIKEN y para que se usa.
Se trata de un código binario utilizado para representar números decimales de manera más
cómoda, el MSb (más significativo) de cada grupo de pondera de 2.
7. Explica para qué se usa el código GRAY.
El código GRAY es utilizado principalmente en sistema de posición, ya sea angular o lineal. Sus
aplicaciones principales se encuentran en la industria y en robótica.
8. ¿Cuántos símbolos utiliza el código Hexadecimal? ¿Qué base es?
16 códigos 0-9 y A-F. Base 16
9. Codifica en HEXADECIMAL los siguientes números binarios:
 1001100010 - 262
 11111111 - FF
 1101011 - 6B
 10000000001 - 401
 110101000110011 - 6A33
 101 - 5
 1111 - F
Página 16.

17. 5.2 PUERTAS LÓGICAS BÁSICAS Y TABLAS DE LA VERDAD
AND (Y) {2}
OR (O) {1,2}
NOT (NO)
Página 17.

18. EXOR {1}
NAND {0,
1}
NOR {0}
Página 18.

19. Página 19.