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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

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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

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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

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10/01/2006 Clase N° 1 5


Limitaciones de la tecnología digital:� Las cantidades físicas son de naturaleza analógica

10/01/2006 Clase N° 1 6


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

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10/01/2006 Clase N° 1 7


Sistemas de numeración digital� Sistema decimal: sistema de valor “posicional”

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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


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10/01/2006 Clase N° 1 9


Sistemas de numeración digital� Sistema binario: sistema de valor “posicional”

� Bit

� nibble

� Byte

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Conteo binario� La posición de las unidades se va conmutando

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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


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Representación de cantidades binarias� Cualquier dispositivo que tenga dos estados


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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.


10/01/2006 Clase N° 1 14

Conversión entre sistemas de numeración:

� Decimal

� Binaria

� Octal

� Hexadecimal

� BCD

� ASCII

� Gray


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Decimal

(base 10)

Octal

(base 8)

Binaria

(base 2)

Hexadecimal

(base 16)


10/01/2006 Clase N° 1 16


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


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


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


Ejemplo:

210

145

10

11001050

212121

21632

183250

=

×+×+×=

++=

+=

10/01/2006 Clase N° 1 20


Ejemplos:

210

13468

10

101011010346

2121212121

281664256

101664256

2664256

90256346

=

×+×+×+×+×=

++++=

+++=

++=

+=

11

10/01/2006 Clase N° 1 21


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


Sistema de numeración octal: numeración

basada en ocho dígitos (0,1,…,7)

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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

=

×+×+×=

=

×+×+×=

×+×+×=

−


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


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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


10/01/2006 Clase N° 1 26

Convierta 1001110102 a octal

100 111 010

4 7 2 8


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10/01/2006 Clase N° 1 27


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


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10/01/2006 Clase N° 1 29

Cada dígito del número decimal es

representado por su equivalente binario

(Código BCD).


10/01/2006 Clase N° 1 30

Ejemplos

8 7 4 (decimal)

↓ ↓ ↓

1000 0111 0100 (BCD)

9 4 3 (decimal)

↓ ↓ ↓

1001 0100 0011 (BCD)


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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


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


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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


Código Gray: solo varía un bit de un código al siguiente

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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


10/01/2006 Clase N° 1 36


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

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10/01/2006 Clase N° 1 37


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

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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


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


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


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


22

10/01/2006 Clase N° 1 43


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


Computadoras digitales

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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


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


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