Registro y unidad de memoria

 Introducción

Esta unidad se encarga de realizar operaciones básicas de tipos aritméticos (suma, resta, producto y división) y tipos lógicos (comparación). Para comunicarse con otras unidades funcionales, utiliza el denominado bus de datos y realiza sus funciones. Requiere los siguientes elementos: • Circuito aritmético (COP) • Registro de entrada (REN) • Registro acumulador (RA) • Registro de estado ( RES).

Es una unidad que almacena instrucciones y datos necesarios para ejecutar un determinado proceso. Está compuesto por múltiples celdas o ubicaciones de memoria numeradas consecutivamente, siempre que la información almacenada en él esté conectada, se puede retener.

Tipos de registros:

• Registros de desplazamiento ENTRADA SERIE - SALIDA SERIE. Es el registro más sencillo, en el que recibimos la información en serie e y en la salida obtenemos también en serie, pero retardad tantos ciclos de reloj como número de biestables compongan el registro..

• Registros de desplazamiento ENTRADA SERIE - SALIDA PARALELO. En este tipo de registros, la información se recibe en serie y la salida la obtenemos en paralelo, una vez transcurridos tantos ciclos de reloj como biestables compongan el registro. 

• Registros de desplazamiento ENTRADA PARALELO - SALIDA SERIE. En este tipo de registro, la información es introducen en el registro en paralelo simultáneamente en todos los biestables, por el contrario, la salida de los bits se obtienen en serie, una vez transcurridos tantos ciclos de reloj como número de biestables compongan el registro. .

• Registros de desplazamiento ENTRADA PARALELO - SALIDA PARALELO. En este tipo de registros la información si introducida simultáneamente en los biestables paralelo y cuando se producen un flanco activo de la señal de reloj, los datos se obtienen también a la salida en paralelo.

Secuencias de tiempo

La secuencia de las operaciones en un sistema digital se especifica por una unidad de control. La unidad de control que supervisa las operaciones en un sistema digital en forma normal consta de señales de temporizado que determinan la secuencia del tiempo en el cual se ejecutan las operaciones

CONTADORES

Los contadores son circuitos secuenciales cuya salida representa el número de impulsos que se la aplica a la entrada de reloj. Está formado básicamente por biestables interconectados. Pueden contar de forma ascendente si su contenido se incrementa con cada impulso o si decrementa, aunque por lo general los contadores pueden realizar esta función de ambas maneras según el estado de una entrada. Las aplicaciones de los contadores son las siguientes:

• Relojes y temporizadores

• Divisores de frecuencia.

• Frecuencímetros.

Según la forma de conectar la señal de reloj, los contadores pueden clasificarse en asíncronos y síncronos.

Contadores síncronos:

En este tipo de biestables, la señas de reloj externa se conecta a todos los biestables. Con ello se consigue que todos los biestables evolucionen a la vez, y por lo tanto no se produzcan tiempos de retardo ni transitorios. Para conseguirlo hay que añadir una lógica combinacional para implementarla en el contador, mientras que los biestables hacen de memoria para saber en qué estado se encuentra, la lógica combinacional se encargará de calcular cual será el siguiente estado al que debe pasar el contador.

Lógica Secuencial

 Introducción

La lógica secuencial (SL) en la teoría de circuitos digitales es un conjunto de reglas e implementaciones de circuitos que determinan el estado lógico actual en función de los eventos de transición y estados lógicos actuales y pasados. Comprender la existencia de lógica combinacional (CL), conjuntos de reglas y aplicaciones de circuitos basados ​​en niveles lógicos reales revela los puntos clave de la lógica secuencial. El nivel lógico de los cálculos binarios generalmente se refiere a alto o bajo. En lógica positiva, 1 es alto y 0 es bajo. Los circuitos lógicos constan de puertas que pueden tener una o más entradas y, por lo general, solo tienen una salida.

Otras puertas utilizadas en CL incluyen la puerta, la puerta NAND y la puerta NOR. Solo cuando ambas entradas son 1, la puerta AND sale 1. La puerta NAND y la puerta NOR son una puerta AND y una puerta OR respectivamente, y cada una tiene un inversor en la salida.

La lógica secuencial utiliza pestillos que bloquean el nivel de producción según el nivel de producción anterior y el nivel de entrada actual. La cerradura suele estar construida por dos puertas para amigos, que pueden ser NAND o NOR. Las puertas de estos dispositivos de cierre o disparadores se retroalimentan a la salida de la puerta de la puerta asociada y se cierran en uno de dos estados. Al cambiar el nivel de entrada libre de la puerta, se realiza la inversión del nivel lógico. El análisis lógico secuencial incluye observar el nivel de salida inicial y observar el cambio en el nivel de salida en función del cambio en el nivel de entrada.

Ejemplo

Automóvil Automático ¿Qué se requiere para conducirlo? A Palanca en "Parking" A Verificar el ambiente B Girar switch de encendido B Cambiar velocidad F Arranca el motor F Avanzar

El proceso de toma de decisión puede representarse gráficamente. Automóvil automático, ¿Qué se requiere para conducirlo? (Aparte de saber conducir, tener gasolina, aceite, aspectos legales y otros elementos y materiales) a título de ejemplo; ¿”Arrancara el motor”? la decisión es binaria por naturaleza, ya que el motor solo puede arrancar o dejar de hacerlo. Dos condiciones, o variables podrían ser también considerarse binarias, por ejemplo; ¿”Esta la palanca de marcha en punto neutro (si o no)”? y ¿”Esta la llave en la posición de arranque (si o no)”?

Conclusión

Método de ordenamiento de acciones, razonamiento, y expresión de la automatización de maquinaria, equipos y procesos. Y su interrelación con el hombre. Esto nos da por consiguiente los binomios, hombre-máquina, hombre-proceso.

En el proceso productivo se traduce en mecanización de movimiento, y como es lógico suponer existen sistemas híbridos, mecánica-electricidad-electrónica-hidráulica etc. para la obtención de un fin determinado. Así damos funcionamiento a un método de producción.

Compuertas lógicas

 Introducción

Las puertas lógicas son los componentes básicos de los sistemas digitales. Debido a que las puertas lógicas operan con números, se denominan puertas lógicas binarias.

En los circuitos digitales, todos los voltajes, excepto el voltaje de la fuente de alimentación, se dividen en dos categorías posibles: alto voltaje y bajo voltaje. Esto no significa que solo se encuentren dos voltajes, sino que un cierto rango de voltaje se define como alto y otro rango específico se define como bajo. Entre estos dos rangos de tensión existe una zona denominada prohibida o zona de incertidumbre que los separados los sistemas digitales se construyen utilizando tres compuertas lógicas básicas. Estas son las compuertas AND, la puerta OR y la puerta NOT. A partir de ellas se pueden construir otras más complejas, como las compuertas: NAND, NOR y XOR.

COMPUERTA AND

Examinando de cerca el circuito, notamos que la lampara encenderá solo si ambos interruptores se cierran o se activan simultáneamente. Si uno de los de los interruptores esta abierto, el circuito se interrumpe y la lámpara no se enciende. Todas las posibles combinaciones para los interruptores A y B se muestran en la tabla. La tabla de esta figura muestra que la salida (y) esta habilitada (encendida ) solamente cuando ambas entradas están cerradas.

                        

A · B = Y            

COMPUERTA OR

 

El encendido de la lámpara se producirá si se cierra cualquiera de los dos interruptores o ambos.Todas las posibles combinaciones de los interruptores se muestran en la tabla. La tabla de verdad detalla la función OR del circuito de interruptores y lámpara.

A + B = Y

COMPUERTA NOT

La salida de una puerta NOT es siempre el complementario de la entrada, de tal manera que si la entrada es ‘0’ la salida es ‘1’ y viceversa. Se conoce también como INVERSOR y posee una única entrada.

El indicador de negación es un círculo ( o ) que indica inversión o complementación cuando aparece en la entrada o en la salida de un elemento lógico.

COMPUERTA NAND

Una compuerta NAND es un dispositivo lógico que opera en forma exactamente contraria a una compuerta AND, entregando una salida baja cuando todas sus entradas son altas y una salida alta mientras exista por lo menos un bajo a cualquiera de ellas .

Su nombre viene de Not-AND. El símbolo lógico es una puerta AND con un círculo en la salida. La tabla de verdad es igual al de la puerta AND con el estado de salida negado.

COMPUERTA NOR

 

Equivale a una puerta OR seguida de un INVERSOR. Su nombre viene de Not-OR . El símbolo lógico es una puerta OR con un círculo en la salida. La tabla de verdad es igual al de la puerta OR con el estado de salida negado.

COMPUERTA EXOR

La salida de una compuerta OR exclusiva es verdadera (‘1’) si, y sólo si, una y sólo una de sus dos entradas es verdadera. Se asemeja a la OR, excepto que excluye el caso en que las dos entradas son verdaderas. La figura muestra un circuito equivalente. En una compuerta OR exclusiva la salida será ‘1’ cuando el número de entradas que son ‘1’ sea impar.