viernes, 15 de octubre de 2010

COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES PLANTEL SUR



MARIO ALONSO GONZALEZ RAMIREZ



CIRCUITOS LOGICOS



CIBERNETICA Y COMPUTACION



GRUPO 562



PROFESOR LUIS ENRIQUE RODRIGUEZ MALDONADO
CIRCUITOS LOGICOS
INDICE...
1. CIRCUITOS LOGICOS
2. COMPONENTES DE LOS CIRCUITOS INTEGRADOS
3. FAMILIA DE LOS CIRCUITOS INTEGRADOS LOGICOS
4. FAMILIA DE LOS CIRCUITOS INTEGRADOS LOGICOS PARTE II
5. ISOMORFISMO
6. ISOMORFISMO PARTE II
7. LOS CIRCUITOS ELECTRICOS
8. CIRCUITOS LOGICOS COMPUESTOS

Circuitos Lógicos

Son estructuras formales (sistemas abstractos) que representan sistemas para la transmisión de informaciones de toda índole (desde la electricidad, hasta los datos informáticos) simulando el comportamiento real de un circuito eléctrico. Circuito eléctrico es toda de transmisión de impulsos eléctricos.

Los circuitos eléctricos reales tienen los siguientes elementos:
fuente de energía


cable de transmisión

interruptores




resistencia o receptor de información

Componentes de los Circuitos Lógicos

Los circuitos cuyos componentes realizan operaciones análogas a las que indican los operadores lógicos se llaman "circuitos lógicos" o "circuitos digitales".
Los operadores lógicos básicos son "Y", "O" y "N", los cuales se representan respectivamente con los símbolos: , y . Por eso, los componentes que realizan operaciones análogas se llaman "componentes básicos". Los componentes que resultan de la combinación de dos o más componentes básicos se llaman "componentes combinados".

Todos los componentes arrojan una señal de salida, pero pueden recibir una o dos señales de entrada. En general, se los llama "compuertas". Las compuertas se construyen con resistores, transistores, diodos, etc., conectados de manera que se obtengan ciertas salidas cuando las entradas adoptan determinados valores. Los circuitos integrados actuales tienen miles de compuertas lógicas.

De la asociación de componentes resultan elementos más complejos que ya no se llaman "componentes" sino, por ejemplo: "sumadores" (adders); "decodificadores" (decoders); "multiplexores" (multiplexers); "memorias" (memories); "microprocesadores" (microprocessors). Para representar un circuito lógico se pueden emplear símbolos para componentes (básicos y combinados) y elementos complejos, pero siempre esa representación se puede reducir a otra que sólo incluya los componentes básicos.

jueves, 14 de octubre de 2010

Circuitos Eléctricos

Los circuitos eléctricos reales tienen los siguientes elementos:
  • Fuente de energía (batería, pila, tomacorriente)
  • Cable de transmisión
  • Interruptores (llamados así porque interrumpen o permiten el flujo de electricidad)
  • Resistencia o receptor de información (foco, lámpara)

La energía parte del polo negativo de la fuente y se transmite por el cable llega hasta el foco (que se prende) y viaja por el cable hasta llegar al polo positivo de la fuente.
Es tan común la aplicación del circuito eléctrico en nuestros días que tal vez no le damos la importancia que tiene. El automóvil, la televisión, la radio, el teléfono, la aspiradora, las computadoras y videocaseteras, entre muchos y otros son aparatos que requieren para su funcionamiento, de circuitos eléctricos simples, combinados y complejos.

Pero ¿qué es un circuito eléctrico? Se denomina así el camino que recorre una corriente eléctrica. Este recorrido se inicia en una de las terminales de una pila, pasa a través de un conducto eléctrico (cable de cobre), llega a una resistencia (foco), que consume parte de la energía eléctrica; continúa después por el conducto, llega a un interruptor y regresa a la otra terminal de la pila.

Los elementos básicos de un circuito eléctrico son: Un generador de corriente eléctrica, en este caso una pila; los conductores (cables o alambre), que llevan a corriente a una resistencia foco y posteriormente al interruptor, que es un dispositivo de control.
Todo circuito eléctrico requiere, para su funcionamiento, de una fuente de energía, en este caso, de una corriente eléctrica.

Familias de los Circuitos Integrados Lógicos

Existen varias familias de circuitos integrados lógicos que se distinguen por el tipo de dispositivo semiconductor y por la manera como estos dispositivos son interconectados para la conformación de la compuertas. El circuito básico en cada familia es una compuerta NAND ó una NOR.

Hay muchas familias lógicas de circuitos integrados digitales que han sido introducidos comercialmente, las más populares son:

  • TTL: Lógicas de transistores (Transistor-transistor logic)

  • ECL: Lógica de acoplamiento de emisor (emitter-coupled logic)

  • MOS: Semiconductor de óxido de metal (Metal-oxide semiconductor)

  • CMOS: Semiconductor de oxido de metal complementario (Complementary metal-oxide semiconductor)
  • I2L: Lógica de inyección integrada (Integrated-injection logic)


Las características de las familias de los circuitos integrados lógicos se comparan analizando el circuitos de la compuerta básica de cada familia, los parámetros más importantes que son evaluados y comparados son: fan-out, disipación de poder, demora de propagación y margen de ruido.
TTL

ECL

MOS

CMOS

miércoles, 13 de octubre de 2010

Isomorfismo

La aplicación de la lógica proposicional a los circuitos eléctricos, es posible en virtud del isomorfismo existente entre ambos.
Llamamos isomorfismo a la relación de igualdad estructural que existe entre dos objetos.
Gracias al descubrimiento del, isomorfismo (igualdad de formas básicas) existentes entre la lógica de proposiciones y la teoría de los circuitos eléctricos, se ha desarrollado una teoría sintomática de los circuitos eléctricos y esta ha hecho posible responder cualquier problema concerniente a la construcción y funcionamiento de estos circuitos básicos en una computadora.

Para hacer el isomorfismo es necesario considerar solo 3 funciones lógicas: la conjunción, la disyunción y la negación. Como a través de esas 3 funciones básicas se pueden definir las demás funciones lógicas, entonces el isomorfismo es total.

Isomorfismo parte II

La verdad o la falsedad de una proposición puede representarse por "1" o por "0". Mientras que el "1" indica presencia, el "0" indica ausencia, de ahí que 1 y 0 se asocien a lo verdadero y a lo falso.

PRIMER ISOMORFISMO

Una proposición simple puede ser verdadera o falsa, de igual manera podemos decir que un interruptor puede estar cerrado o abierto. Ser verdadero es como estar cerrado y ser falso es como estar abierto. Las posibilidades son análogas:


  • V="1"=interruptor cerrado----->pasa la información
  • V="0"=interruptor abierto----->no pasa la información



SEGUNDO ISOMORFISMO


Ahora bien, una proposición compuesta puede ser verdadera o falsa, de igual manera, si fluye la información el foquito encenderá, y si no fluye esto no pasara. El estado de encendido y apagado corresponden a los valores de verdad y falsedad respectivamente, de nuevo las posibilidades son análogas:



  • V="1"=foco prendido----->la información esta pasando
  • V="0"=foco apagado----->la información no esta pasando

Circuitos Lógicos Compuestos

Se pueden construir los circuitos lógicos compuestos correspondientes a proposiciones compuestas, a partir de los circuitos lógicos elementales.
Por composición sucesiva se han ido construyendo circuitos cada vez mas complejos hasta llegar a los modernos microprocesadores y otros dispositivos electrónicos componentes de los actuales ordenadores materializados en los microchips que contienen o integran millones de componentes biestables (conectores).
El ingeniero español Torres Quevedo fue el primero en utilizar relais para construir máquinas algebraicas automáticas y otros dispositivos automáticos, como su jugador de ajedrez, superando con ello al matemático inglés Babagge, precursor de los actuales ordenadores, pero quien no pudo terminar de construir su maquina por solo disponer para ello de la tecnología mecánica, cuyas componentes eran ruedas y engranajes.
Desde el origen de las computadoras electrónicas, ha habido una sucesión de distintos dispositivos biestables con los que se han construido los conectores lógicos elementales y, a partir de ellos, los circuitos mas complejos componentes de aquellas. En cada época las caracteristicas de los dispositivos usados para construir las nuevas maquinas automáticas, han sido uno de los rasgos empleados para definir las distintas generaciones de ordenadores; esta sucesión de dispositivos pasó del relais a la válvula de radio, y de esta al transistor, para llegar despues a los actuales circuitos integrados cada vez de mayor densidad. Esta sucesión todavia no ha terminado.