Blog Xanur: enero 2022

30 ene 2022

ELECTRÓNICA BÁSICA - Codificadores (XIX)

Continuamos con los Sistemas Combinacionales de Electrónica Digital.
Y lo hacemos con los Codificadores.

CODIFICADORES.

Un codificador es un sistema lógico combinacional, especializado en la generación de configuraciones binarias, a partir de una entrada referida a otro sistema de numeración. En general, un sistema codificador posee 2n entradas y n salidas. Obviamente, es este es el sistema opuesto a decodificador visto anteriormente.

Por ejemplo, un codificador de decimal a BCD natural poseerá 10 entradas decimales y cuatro salidas para configuraciones binarias. Esta es su tabla y circuito electrónico:

El ejemplo más típico para este tipo de circuitos, son los teclados. En el del esquema siguiente, las teclas pulsadas del teclado, se codifican para poder ser procesados por el circuito lógico. Cuando se pulsa una de las teclas, el dígito decimal se codifica a su correspondiente código BCD.

Electrónica Básica, TTL & CMOS (XVII)
Electrónica Básica, Decodificadores (XVIII)

Esperamos que os haya gustado esta publicación. Si es así, no dudes en compartirla.

© Se permite reproducción total o parcial de este contenido, siempre y cuando se reconozca la fuente de información utilizada y se incluya el enlace a este artículo.

Equipo Xanur©2022.

Xanur

Nuestra curiosidad. nos ha empujado a saber el como y porque de las cosas. Finalmente nos decidimos a escribir sobre nuestras experiencias, pensamientos, pasiones y curiosidad, inspirados por otras personas. Es por ello que decidimos dar vida a XANUR, con el objetivo de compartir con los demás un poco de lo nosotros, con contenido atractivo y propio. No te apures y explora el blog con calma. Descubre algo interesante y no dudes en contactarnos.

13 ene 2022

ELECTRÓNICA BÁSICA - Decodificadores (XVIII)

Continuamos ampliando la publicación anterior de Electrónica Digital.
Hoy empezamos un nuevo capítulo, con los Sistemas Combinacionales.

Sistemas Combinacionales.

Ahora que hemos visto como como funcionan y actual las puertas lógicas, vamos a usar estas como los “ladrillos”, para crear sistemas más complejos. Y vamos a empezar con los llamados sistemas combinacionales.

En estos, las salidas en cualquier instante de tiempo dependen del valor de las entradas en ese mismo instante de tiempo (salvo los retardos propios de los dispositivos electrónicos). Son, por tanto, sistemas sin memoria.

En este tipo de sistemas, los que vamos a ver son los siguientes:

Decodificadores
Demultiplexores
Multiplexores
Comparadores
Codificadores
Circuitos aritméticos

DECODIFICADORES.

Un decodificador es un sistema lógico combinacional que traduce la información binaria a su expresión equivalente en otro sistema de numeración.

Existen decodificadores decimales, octales, hexadecimales, etcétera.

Este es un decodificador para el código binario natural de 2 bits. Es el tipo más elemental de decodificador. Habitualmente suele recibir el nombre de decodificador de uno entre cuatro estados. La razón es obvia si se tiene en cuenta que el circuito activará una salida distinta para cada una de las cuatro posibles configuraciones binarias de dos bits.

La figura muestra su diagrama de bloques.

El circuito posee dos líneas de entrada, a las que se aplicarán las configuraciones binarias de 2 bits, y cuatro líneas de salida cuyo estado lógico revelará la decodificación efectuada por el sistema.

Además de las dos entradas de código, suele añadirse una entrada de inhibición (strobe). Su posicionamiento a «1» lógico provoca la puesta a cero del circuito decodificador, esto es, desactiva su funcionamiento. Como se observa en la tabla de verdad, la inhibición es prioritaria ante cualquier configuración de entrada.

Su estructura interna coincide con el circuito de las funciones lógicas asociadas a las cuatro líneas de salida. A partir de la tabla de verdad se deducen de inmediato las siguientes expresiones:

El circuito lógico para resolver esta función cuádruple, puede sintetizarse fácilmente a partir de puertas NO (inversoras) y operadores AND (producto lógico), tal como reflejaba el esquema anterior.

DECODIFICADOR BCD NATURAL / DECIMAL.

El bloque representativo del decodificador BCD natural a decimal es el que aparece en la figura adjunta.

El código BCD natural consta de configuraciones de cuatro bits de entrada y codifica las diez cifras del sistema de numeración decimal (de 0 a 9) en su salida. En consecuencia, un decodificador de esta naturaleza poseerá cuatro líneas de entrada de código y 10 líneas de salida decimal, además de la correspondiente entrada de inhibición.

Como revela la tabla de verdad que determina su actuación, cada configuración BCD natural es detectada por el posicionamiento de la salida decimal correspondiente, supuesta a «0» la entrada de inhibición.

Por ejemplo, si: a = 1, b = 0, c = 1, d = 0, siendo I = 0, la línea de salida S5 (decimal 5) presenta un estado lógico alto (1), mientras que las restantes permanecerán a nivel bajo (0).

Esta es la tabla de verdad correspondiente a un circuito decodificador BCD natural/Decimal

Tomando como referencia esta tabla de verdad, se puede diseñarse de inmediato el circuito lógico interno al bloque funcional decodificador, incluso sin necesidad de deducir previamente las funciones lógicas de salida.

Cada salida pasa a nivel alto (1), por una sola configuración de entrada, es posible traducir a disposición esquemática cada una de las funciones elementales observando su correspondencia sobre la tabla de verdad.

OTROS SISTEMAS DECODIFICADORES

Existen muchos y muy diversos sistemas lógicos combinacionales especializados en tareas de decodificación de códigos binarios.

Otros decodificadores de amplia utilización, al margen de los dos mencionados anteriormente, son los que siguen:

– Decodificador de uno entre ocho estados.

– Decodificador de uno entre 16 estados, o decodificador hexadecimal.

– Decodificador de uno entre 32 estados.

– Decodificador de uno entre 64 estados.

– Decodificador de BCD a 7 segmentos (para displays de 7 leds).

APLICACIÓN PRÁCTICA.

En un sistema digital, un ejemplo de uso de un decodificador Binario/Decimal, es la selección de puertos de Entrada/Salida en las computadoras, como se muestra en el siguiente diagrama, en el que un bus de datos, es compartido por diferentes elementos de entrada/salida, mientras que con cuatro bits, es direccionado al puerto correspondiente.

Otra aplicación común, es la de codificar código binario, en una salida para un display de 7 segmentos, y representar así un número decimal “entendible”.

Un display de 7 segmentos es un bloque en el que suele haber 7 LEDS (o más, para representar el punto), pudiendo estar dispuestos en ánodo o bien cátodo común, los cuales pueden representar un número decimal.

Para visualizar el número 0, por ejemplo, se han de activar los LED’s a, b, c, d, e y f, para ql número 1, b y c, etc. A continuación la tabla de la verdad para convertir binario en números del display y uno de los circuitos integrados comercializados para esta función:

Aplicación de un contador simple de pulsos, usando un decodificador.

Electrónica Básica, TTL & CMOS (XVII)

Xanur

1 ene 2022

TRONCO DE NAVIDAD

Queremos empezar el año con una receta navideña con la que quedar bien seguro. Un bizcocho esponjoso, con un relleno suave y cremoso, y cobertura de delicioso chocolate. Una combinación que siempre triunfa.

INGREDIENTES.

Para la plancha del bizcocho:

4 huevos
120 gr de azúcar
80 gr de harina
46 gr de leche
40 gr de maicena
Opcional, unas gotas Aromas de Vainilla, Azahar o algún licor

Para el relleno:

350 gr de nata para montar
80 gr de chocolate de cobertura para postres
25 gr de mantequilla
1 cucharada de leche

Para la cobertura

150 gr de chocolate de cobertura para postres
50 gr de mantequilla
150 ml de nata
2 cucharadas de leche

PREPARACIÓN.

Empezaremos preparando el bizcocho:
En la bandeja del horno, prepararemos la plancha de bizcocho con papel de hornear y ponemos el horno a precalentar a 180ºC, sin la bandeja.
En un bol separamos las yemas de las claras. Las batimos bien las claras con la ayuda de las varillas eléctricas hasta conseguir una mezcla blanquecina, momento en el que añadiremos la mitad del azúcar. Seguimos batiendo hasta conseguir tenerlas a punto de nieve (unos 10 minutos). Las reservamos.
En otro bol, ponemos las yemas, el resto del azúcar y la leche. Con la ayuda de un tamiz o colador, tamizamos la harina y maicena, y lo mezclamos bien todo, con las varillas, sin necesidad de limpiarlas.
Cuando este tobo bien integrado, añadimos a la las claras montadas a la mezcla y movemos con la ayuda de una cuchara de madera o una lengua, hasta que queden bien uniforme. Hay que hacerlo con movimientos suaves y envolventes para que no baje la mezcla.
Sobre la bandeja con papel vegetal, repartimos la mezcla, procurando que quede lo más extendida posible. Metemos al horno a 180º, con calor arriba y abajo hasta que esté listo (en mi horno, 18 minutos).

Mientras se hace el bizcocho prepararemos un paño de cocina un poco humedecido y sobre él un papel vegetal. Cuando ya esté hecha la plancha de bizcocho, la sacamos, volcamos sobre el papel vegetal que está sobre el paño y despegamos con cuidado el papel sobre el que habíamos horneado. Luego iremos enrollando a la vez el papel y el paño, de forma que hagamos un rulo. Lo dejamos enrollado hasta que lo vayamos a rellenar. Es conveniente dejarlo, al menos, un par de horas antes de rellenar o bien se puede hacer la noche anterior.
Preparamos la cobertura:
NOTA: en este punto podemos preparar todo el chocolate junto para la cobertura y el relleno o hacerlo en dos tandas. El proceso es igual que el que publicamos en la entrada de Cobertura de Chocolate.
Ponemos a calentar al baño maría, la mantequilla. Cuando esté derretida añadimos el chocolate troceado. Movemos hasta que el chocolate se funda. Añadimos la leche y mezclamos bien.
Por último preparamos el relleno:
Montamos la nata, procurando que quede bien firme. Para que monte bien, ha de estar bien fría. Añadimos parte de la cobertura de chocolate a la nata y seguimos batiendo, hasta conseguir la textura de una muse cremosa, pero con un poco de cuerpo. Con unas cuatro cucharadas de chocolate, suele ser suficiente.
Desenrollamos el bizcocho y, si queremos que quede húmedo, lo mojamos con almíbar, o incluso lo podemos “emborrachar” con algún licor.
Lo untamos con la crema muse, procurando que quede una capa uniforme que no llegue al borde donde cerraremos el tronco. Vamos enrollando y a la vez, con cuidado, despegando el papel vegetal, sin hacer excesiva presión. Opcionalmente, podemos cortar un pedazo del extremo del tronco,(en recto o diagonal), que después hará las veces de una rama. Reservamos en el frigorífico.
Sacamos el tronco del frigorífico, lo colocamos en la bandeja donde vayamos a servirlo (se puede forrar los bordes con papel de aluminio para no mancharlos) y repartimos la cobertura de chocolate con la ayuda de una espátula y, si es necesario, un pincel. Colocamos el pedazo de tronco que habíamos cortado y lo cubrimos también con el chocolate.
Dejamos que se enfríe un poco el chocolate y, con la ayuda de un tenedor, simulamos los surcos de un árbol. Terminamos de decorar al gusto (por ejemplo, con figuras de azúcar como en la foto, frutas rojas, etc.).