jueves, 19 de enero de 2012

Conclusión final

CONCLUSIÓN FINAL 







Durante este semestre en la materia de Sistemas electrónicos fue de gran importancia debido a que obtuvimos un conocimiento extra y vital para nuestra carrera, ya que no solo por estar preparándonos para ser Ingenieros en Informática, la electrónica se queda a un lado ya que gracias a ella podemos reconocer la arquitectura de una computadora y saber como funciona  e identificar  como poder resolver un problema de circuitos, corriente eléctrica, etc .

Como bien se dijo tanto para la materia como para la vida diaria hemos obtenido mucho conocimiento tal vez básico, pero importante  y ahora podremos solucionar problemas electrónicos con el conocimiento que tenemos gracias a esta materia.

Proyecto final

PROYECTO FINAL

Para nuestro proyecto final de la materia de sistemas electrónicos decidimos crear un potencio-metro cuya función es que por medio del timer y un led se ballan  prendiendo cada uno de los leds que comforman el circuito por cada vez que el primer led prenda se prenderan poco a poco cada uno de los demás. 









Wifi, bluetooth y infrarrojo



Cuando hablamos de WIFI nos referimos a una de las tecnologías de comunicación inalámbrica mediante ondas más utilizada hoy en día. WIFI, también llamada WLAN (wireless lan, red inalámbrica) o estándar IEEE 802.11. WIFI no es una abreviatura de Wireless Fidelity, simplemente es un nombre comercial.
En la actualidad podemos encontrarnos con dos tipos de comunicación WIFI
  • 802.11b, que emite a 11 Mb/seg, y
  • 802.11g, más rápida, a 54 MB/seg.
De hecho, son su velocidad y alcance (unos 100-150 metros en hardware asequible) lo convierten en una fórmula perfecta para el acceso a internet sin cables.
Para tener una red inalámbrica en casa sólo necesitaremos un punto de acceso, que se conectaría al módem, y un dispositivo WIFI que se conectaría en nuestro aparato. Existen terminales WIFI que se conectan al PC por USB, pero son las tarjetas PCI (que se insertan directamente en la placa base) las recomendables, nos permite ahorrar espacio físico de trabajo y mayor rapidez. Para portátiles podemos encontrar tarjetas PCMI externas, aunque muchos de los aparatos ya se venden con tarjeta integrada.
En cualquiera de los casos es aconsejable mantener el punto de acceso en un lugar alto para que la recepción/emisión sea más fluida. Incluso si encontramos que nuestra velocidad no es tan alta como debería, quizás sea debido a que los dispositivos no se encuentren adecuadamente situados o puedan existir barreras entre ellos (como paredes, metal o puertas).
El funcionamiento de la red es bastante sencillo, normalmente sólo tendrás que conectar los dispositivos e instalar su software. Muchos de los enrutadores WIFI (routers WIFI) incorporan herramientas de configuración para controlar el acceso a la información que se transmite por el aire.
Pero al tratarse de conexiones inalámbricas, no es difícil que alguien interceptara nuestra comunicación y tuviera acceso a nuestro flujo de información. Por esto, es recomendable la encriptación de la transmisión para emitir en un entorno seguro. En WIFI esto es posible gracias al WPA, mucho más seguro que su predecesor WEP y con nuevas características de seguridad, como la generación dinámica de la clave de acceso.
Para usuarios más avanzados existe la posibilidad de configurar el punto de acceso para que emita sólo a ciertos dispositivos. Usando la dirección MAC, un identificador único de los dispositivos asignado durante su construcción, y permitiendo el acceso solamente a los dispositivos instalados.
Por último, también merece la pena comentar la existencia de comunidades wireless que permiten el acceso gratuito a la red conectando con nodos públicos situados en diferentes puntos, por ejemplo, en tu ciudad. Esta tendencia aún no está consolidada y tiene un futuro impredecible, pues es muy probable que las compañías telefónicas se interpongan a esta práctica. Si te interesa este tema y quieres más información algunos sitios de interés serían valencia wireless o Red Libre.






Especificación industrial para Redes Inalámbricas de Área Personal (WPANs) que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radio frecuencia en la banda ISM de los 2,4 GHz. Los principales objetivos que se pretenden conseguir con esta norma son:
§  Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles y fijos.
§  Eliminar cables y conectores entre éstos.
§  Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes Inalámbricas y facilitar la sincronización de datos entre equipos personales.
Los dispositivos que con mayor frecuencia utilizan esta tecnología pertenecen a sectores de las telecomunicaciones y la informática personal, como PDAteléfonos móvilescomputadoras portátilesordenadores personalesimpresoras o cámaras digitales.
 Se denomina Bluetooth al protocolo de comunicaciones diseñado especialmente para dispositivos de bajo consumo, con una cobertura baja y basados en transceptores de bajo costo.
Gracias a este protocolo, los dispositivos que lo implementan pueden comunicarse entre ellos cuando se encuentran dentro de su alcance. Las comunicaciones se realizan por radiofrecuencia de forma que los dispositivos no tienen que estar alineados y pueden incluso estar en habitaciones separadas si la potencia de transmisión lo permite. Estos dispositivos se clasifican como "Clase 1", "Clase 2" o "Clase 3" en referencia a su potencia de transmisión, siendo totalmente compatibles los dispositivos de una clase con los de las otras.

Clase
Potencia máxima permitida
(mW)
Potencia máxima permitida
(dBm)
Rango
(aproximado)
Clase 1
100 mW
20 dBm
~100 metros
Clase 2
2.5 mW
4 dBm
~10 metros
Clase 3
1 mW
0 dBm
~1 metro

En la mayoría de los casos, la cobertura efectiva de un dispositivo de clase 2 se extiende cuando se conecta a un transceptor de clase 1. Esto es así gracias a la mayor sensibilidad y potencia de transmisión del dispositivo de clase 1, es decir, la mayor potencia de transmisión del dispositivo de clase 1 permite que la señal llegue con energía suficiente hasta el de clase 2. Por otra parte la mayor sensibilidad del dispositivo de clase 1 permite recibir la señal del otro pese a ser más débil.
Los dispositivos con Bluetooth también pueden clasificarse según su ancho de banda:

Versión
Ancho de banda
Versión 1.2
Mbit/s
Versión 2.0 + EDR
Mbit/s
Versión 3.0 + HS
24 Mbit/s
Versión 4.0
24 Mbit/s




Las redes por infrarrojos nos permiten la comunicación entre dos modos, usando una serie de leds infrarrojos para ello. Se trata de emisores/receptores de las ondas infrarrojas entre ambos dispositivos, cada dispositivo necesita al otro para realizar la comunicación por ello es escasa su utilización a gran escala.
Esa es su principal desventaja, a diferencia de otros medios de transmisión inalámbricos (Bluetooth, Wireless, etc.).

EN EL MODO PUNTO A PUNTO 

Los patrones de radiación del emisor y del receptor deben de estar lo más cerca posible y que su alineación sea correcta. Como resultado, el modo punto-a-punto requiere una línea-de-visión entre las dos estaciones a comunicarse. Este modo punto-a-punto conectado a cada estación.

MODO CASI DIFUSO

Son metodos de emisión radial, es decir que cuando una estación emite una señal óptica, ésta puede ser recibida por todas las estaciones al mismo tiempo en la célula. En el modo casi–difuso las estaciones se comunican entre si, por medio de superficies reflectantes. No es necesaria la línea-de-visión entre dos estaciones, pero sí deben de estarlo con la superficie de reflexión. Además es recomendable que las estaciones estén cerca de la superficie de reflexión, ésta puede ser pasiva ó activa. En las células basadas en reflexión pasiva, el reflector debe de tener altas propiedades reflectivas y dispersivas, mientras que en las basadas en reflexión activa se requiere de un dispositivo de salida reflexivo, conocido como satélite, que amplifica la señal óptica. La reflexión pasiva requiere más energía, por parte de las estaciones, pero es más flexible de usar.

MODO DIFUSO

El poder de salida de la señal óptica de una estación, debe ser suficiente para llenar completamente el total del cuarto, mediante múltiples reflexiones, en paredes y obstáculos del cuarto. Por lo tanto la línea-de-vista no es necesaria y la estación se puede orientar hacia cualquier lado. El modo difuso es el más flexible, en términos de localización y posición de la estación, sin embargo esta flexibilidad esta a costa de excesivas emisiones ópticas. Por otro lado la transmisión punto-a-punto es el que menor poder óptico consume, pero no debe de haber obstáculos entre las dos estaciones. Es más recomendable y más fácil de implementar el modo de radiación casi-difuso. La tecnología infrarroja esta disponible para soportar el ancho de banda de Ethernet, ambas reflexiones son soportadas (por satélites y reflexiones pasivas)





Practica 8 de compuertas NOT AND y OR

COMPUERTAS NOT, AND, OR

En esta practica les mostraremos como funcionan estas tres compuertas.
y como están distribuidas en un circuito.













Tablas de verdad










TABLAS DE VERDAD

La tabla de verdad es un instrumento utilizado para la simplificación de circuitos digitales a través de su ecuación booleana.
Las tablas de verdad pueden tener muchas columnas, pero todas las tablas funcionan de igual forma.
Hay siempre una columna de salida(última columna a la derecha) que representa el resultado de todas las posibles combinaciones de las entradas.
El número total de columnas en una tabla de verdad es la suma de las entradas que hay + 1 (la columna de la salida).
El número de filas de la tabla de verdad es la cantidad de combinaciones que se pueden lograr con las entradas y es igual a 2n, donde n es el número de columnas de la tabla de verdad (sin tomar en cuenta la columna de salida)
Ejemplo: en la siguiente tabla de verdad hay 3 columnas de entrada, entonces habrán: 23= 8 combinaciones (8 filas)
Un circuito con 3 interruptores de entrada (con estados binarios "0" o "1"), tendrá 8 posibles combinaciones. Siendo el resultado (la columna salida) determinado por el estado de los interruptores de entrada.



COMPUERTA AND

La compuerta AND o Y lógica es una de las compuertas más simples dentro de la Electrónica Digital.
Su representación es la que se muestra en las siguientes figuras.
La primera es la representación de una compuerta AND de 2 entradas y la segunda de una compuerta AND de 3 entradas.





La compuerta Y lógica más conocida tiene dos entradas A y B, aunque puede tener muchas más (A,B,C, etc.) y sólo tiene una salida X.
La compuerta AND de 2 entradas tiene la siguiente tabla de verdad.
Se puede ver claramente que la salida X solamente es "1" (1 lógico, nivel alto) cuando la entrada A como la entrada B están en "1". En otras palabras...
La salida X es igual a 1 cuando la entrada A y la entrada B son 1
Una compuerta AND de 3 entradas se puede implementar con interruptores, como se muestra en el siguiente diagrama.

En la tabla de verdad se muestra a la derecha: A = Abierto y C = Cerrado.
Una compuerta AND puede tener muchas entradas.
Una compuerta AND de múltiples entradas puede ser creada conectando compuertas simples en serie.
El problema de poner compuertas en cascada, es que el tiempo de propagación de la señal desde la entrada hasta la salida, aumenta.
Si se necesita una compuerta AND de 3 entradas y no una hay disponible, es fácil crearla con dos compuertas AND de 2 entradas en serie o cascada como se muestra en el siguiente diagrama.





Se observa que la tabla de verdad correspondiente es similar a la mostrada anteriormente, donde se utilizan interruptores.
Se puede deducir que el tiempo de propagación de la señal de la entrada C es menor que los de las entradas A y B (Estas últimas deben propagarse por dos compuertas mientras que la entrada C se propaga sólo por una compuerta)
De igual manera, se puede implementar compuertas AND de 4 o más entradas.

COMPUERTA LÓGICA OR O COMPUERTA O

La compuerta O lógica o compuerta OR es una de las compuertas mas simples dentro de la Electrónica Digital.
La salida X de la compuerta OR será "1" cuando la entrada "A" o la entrada "B" estén en "1".

COMPUERTA OR DE DOS ENTRADAS 

La representación de la compuerta "OR" de 2 entradas y su tabla de verdad se muestran a continuación.



compuerta OR también se puede implementar con interruptores como se muestra en la figura de arriba a la derecha, en donde se puede ver que: cerrando el interruptor A "O" el interruptor B se encenderá la luz
"1" = cerrado, "0" = abierto, "1" = luz encendida.

COMPUERTA OR DE TRES ENTRADAS

En las siguientes figuras se muestran la representación de la compuerta "OR" de tres entradas con su tabla de verdad y la implementación con interruptores
La lámpara incandescente se iluminará cuando cualquiera de los interruptores (A o B o C) se cierre.
Se puede ver que cuando cualquiera de ellos esté cerrado la lámpara estará alimentada y se encenderá.




COMPUERTA LÓGICA NOT O COMPUERTA INVERSORA 


La compuerta NOT como la compuerta AND y la compuerta OR es muy importante. Esta compuerta entrega en su salida el inverso (opuesto) de la entrada.
El símbolo y la tabla de verdad son los siguientes:









La salida de una compuerta NOT tiene el valor inverso al de su entrada. En el caso del gráfico anterior la salida X = A
Esto significa que:
- Si a la entrada tenemos un "1" lógico, a la salida hará un "0" lógico y ...
- Si a la entrada tenemos un "0" lógico a la salida habrá un "1" lógico.
Nota: El apóstrofe en la siguiente expresión significa "negado". Entonces: X = A’ es lo mismo que X = A
Las compuertas NOT se pueden conectar en cascada, logrando después de dos compuertas, la entrada original. Ver el siguiente gráfico y la tabla de verdad







Un motivo para implementar un circuito que tenga en su salida, lo mismo que tiene en su entrada, es conseguir un retraso de la señal original con un propósito especial.



miércoles, 14 de diciembre de 2011

Compuertas logicas

COMPUERTAS LOGICAS

Una puerta lógica, o compuerta lógica, es un dispositivo electrónico el cual es la expresión física de un operador booleano en la lógica de conmutación. Cada puerta lógica consiste en una red de dispositivos interruptores que cumple las condiciones booleanas para el operador particular. Son esencialmente circuitos de conmutación integrados en un chip.

Puerta SÍ o Buffer

La puerta lógica SÍ, realiza la función booleana igualdad. En la práctica se suele utilizar como amplificador de corriente o como seguidor de tensión, para adaptar impedancias (buffer en inglés).

La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta SÍ es:

Su tabla de verdad es la siguiente:

Tabla de verdad puerta SI
Entrada A
Salida A
0
0
1
1

 

Puerta AND


La puerta lógica Y, más conocida por su nombre en inglés AND ( ), realiza la función booleana de producto lógico. Su símbolo es un punto (·), aunque se suele omitir. Así, el producto lógico de las variables A y B se indica como AB, y se lee A y B o simplemente A por B.

La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta AND es:


Su tabla de verdad es la siguiente:

Su tabla de verdad es la siguiente:


Tabla de verdad puerta AND
Entrada A
Entrada B
Salida 
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1




Puerta OR


La puerta lógica O, más conocida por su nombre en inglés OR ( ), realiza la operación de suma lógica.

La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta OR es:

Su tabla de verdad es la siguiente:

Tabla de verdad puerta OR
Entrada A
Entrada B
Salida 
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1

Puerta OR-exclusiva (XOR)

 

La puerta lógica OR-exclusiva, más conocida por su nombre en inglés XOR, realiza la función booleana A'B+AB'. Su símbolo es el más (+) inscrito en un círculo. En la figura de la derecha pueden observarse sus símbolos en electrónica.
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta XOR es:
 |- 
Su tabla de verdad es la siguiente:
Tabla de verdad puerta XOR
Entrada A
Entrada B
Salida 
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0

Puerta NO (NOT)

La puerta lógica NO (NOT en inglés) realiza la función booleana de inversión o negación de una variable lógica. Una variable lógica A a la cual se le aplica la negación se pronuncia como "no A" o "A negada".
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta NOT es:
Su tabla de verdad es la siguiente:
Tabla de verdad puerta NOT
Entrada A
Salida 
0
1
1
0

Puerta NO-Y (NAND)

La puerta lógica NO-Y, más conocida por su nombre en inglés NAND, realiza la operación de producto lógico negado. En la figura de la derecha pueden observarse sus símbolos en electrónica.
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta NAND es:
Su tabla de verdad es la siguiente:
Tabla de verdad puerta NAND
Entrada A
Entrada B
Salida 
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0

Puerta NO-O (NOR)

La puerta lógica NO-O, más conocida por su nombre en inglés NOR, realiza la operación de suma lógica negada. En la figura de la derecha pueden observarse sus símbolos en electrónica.
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta NOR es:
Su tabla de verdad es la siguiente
Tabla de verdad puerta NOR
Entrada A
Entrada B
Salida 
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0

Puerta equivalencia (XNOR)

La puerta lógica equivalencia, realiza la función booleana AB+~A~B. Su símbolo es un punto (·) inscrito en un círculo. En la figura de la derecha pueden observarse sus símbolos en electrónica. La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta XNOR es:
Su tabla de verdad es la siguiente:
Tabla de verdad puerta XNOR
Entrada A
Entrada B
Salida 
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1

CODIFICADORES

 
Es un circuito combinacional formado por 2 a la n entradas y n salidas cuya función es tal que cuando una sola entrada adopta un determinado valor lógico ( 0 o 1 , según las propiedades del circuito) las salidas representan en binario el número de orden de la entrada que adopte el valor activo.
Los codificadores comerciales construidos con tecnología MSI son prioritarios, esto quiere decir que la combinación presente a la salida será la correspondiente a la entrada activa de mayor valor decimal.
El diseño de un codificador se realiza como el de cualquier circuito combinacional
Codificador 74ls148
Este circuito está construido con tecnología TTL es un codificador que tiene 8 líneas de entrada y tres de salida. La principal aplicación es la obtención de un código binario a partir de las líneas procedentes de un teclado.
Además de las líneas de entrada y salida de datos, dispone de una entrada de inhibición. Tiene también dos salidas: O y GS. La primera indica que todas las entradas están a nivel alto; y la segunda nos indica que alguna de las entradas ha sido activada.
Multiplexores
La función de multiplexor consiste en enviar por un solo canal de salida alguna de las informaciones presentes en varias líneas de entrada.
Los circuitos que realizan esta función se llaman Multiplexadores y están formadas por N líneas de entrada de información, una salida y n entradas de control. La relación entre las entradas de información y las de control es la siguiente:
N=2n
Multiplexor 74 LS 151
Es un circuito de 8 líneas de entrada, tres de selección A, B y C, y una de inhibición, S. Dispone también de dos salidas complementarias Y y W.
La entrada d inhibición S a nivel alto fuerza las salidas Y y W a nivel bajo y alto respectivamente, sea cual sea el valor de las entradas de inhibición y de selección.
DECODIFICADORES
Son circuitos combinacionales de N entradas y un número de salidas menor o igual a 2n. Básicamente funciona de manera que al aparecer una combinación binaria en sus entradas, se activa una sola de sussalidas (no siempre).
Los codificadores realizan la función inversa a los codificadores. Un decodificador selecciona una de las salidas dependiendo de la combinación binaria presente a la entrada.

DECODIFICADOR 74 LS 48:
Es un circuito construido con tecnología TTL. Tiene 4 líneas de entrada y 10 de salida. Aplicando una combinación BCD a su entrada, activa la correspondiente línea de salida.

ELEMENTOS DE MEMORIA Y SISTEMAS SECUENCIALES

En los sistemas secuenciales la salida Z en un determinado instante de tiempo ti depende de X en ese mismo instante de tiempo ti y en todos los instantes temporales anteriores. Para ello es necesario que el sistema disponga de elementos de memoria que le permitan recordar la situación en que se encuentra (estado).
S(t 1) H(X(t),S(t))   H: función de transición
Z(t) G(X(t),S(t))   G: función de salida
Como un sistema secuencial es finito, tiene una capacidad de memoria finita y un conjunto finito de estados posibles  máquina finita de estados (FSM: finite state machine)

UN SISTEMA SECUENCIAL
Dispone de elementos de memoria cuyo contenido puede cambiar a lo largo del tiempo. El estado de un sistema secuencial viene dado por el contenido de sus elementos de memoria.
Es frecuente que en los sistemas secuenciales exista una señal que inicia los elementos de memoria con un valor determinado: señal de inicio (reset).

FLIP-FLOP
Siendo los Flip-Flop las unidades básicas de todos los sistemas secuenciales, existen cuatro tipos: el RS, el JK, el T y el D. Y los últimos tres se implementan del primero —pudiéndose con posterioridad con cualquiera de los resultados confeccionar quienquiera de los restantes.
Todos pueden ser de dos tipos, a saber: Flip-Flop activado por nivel (FF-AN) o bien Flip-Flop maestro-esclavo (FF-ME). El primero recibe su nombre por actuar meramente con los "niveles" de amplitud 0-1, en cambio el segundo son dos FF-AN combinados de tal manera que uno "hace caso" al otro.
Un circuito flip-flop puede mantener un estado binario indefinidamente (Siempre y cuando se le esté suministrando potencia al circuito) hasta que se cambie por una señal de entrada para cambiar estados. La principal diferencia entre varios tipos de flip-flops es el número de entradas que poseen y la manera en la cual las entradas afecten el estado binario.



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