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sábado, 14 de noviembre de 2015

Tecnología 4º de ESO: Tema 2.- Electrónica digital

Para los alumnos de Tecnología de 4º de ESO, aquí podéis descargar la presentación para preparar el tema. Os servirá para preparar el examen.

Tema2.-Electrónica digital.ppt

Este es el esquema o mapa mental del tema, que también podéis descargar o imprimir
 

La Lógica Digital es la parte de la electrónica que se refiere a la parte matemática, la cual se basa en el Álgebra de Boole. La lógica digital es la base de todos los sistemas de circuitos y de los ordenadores. En lógica digital todo básicamente se basa en dos estados principales: el 0 y el 1, los cuales significan apagado y encendido respectivamente.

1.1. ÁLGEBRAS

Los juegos matemáticos que consisten en elegir un conjunto de números e inventarse una serie de operaciones con ellos se llaman álgebras o estructuras algebraicas. El álgebra es la rama de la matemática que estudia la combinación de elementos de estructuras abstractas acorde a ciertas reglas.



1.2.- ÁLGEBRA DE BOOLE

El álgebra creada por el matemático inglés George Boole (1815-1864) consta únicamente de dos elementos llamados dígitos binarios o bits (del inglés binary digits), el 0 y el 1. Su éxito reside en que:
Podemos asociar los dígitos 0 y 1 con dos estados físicos diferentes: interruptor abierto(0) o cerrado (1). Podemos pasar de decimal a binario fácilmente.



2.- TIPOS DE SEÑALES

Una señal es la variación de una magnitud que permite transmitir información. Las señales pueden ser de dos tipos:
Señales analógicas: aquellas donde la señal puede adquirir infinitos valores entre dos extremos cualesquiera. La variación de la señal forma una gráfica continua. La mayoría de las magnitudes en la naturaleza toman valores continuos, por ejemplo la temperatura. Para pasar de 20 a 25ºC, la temperatura irá tomando los infinitos valores entre 20 y 25ºC.
Ejemplo de señal analógica.


Señales digitales: las cuales pueden adquirir únicamente valores concretos; i.e. no varían de manera continua.
Para nosotros los sistemas digitales que tienen mayor interés, por ser los que se pueden implementar electrónicamente, son los sistemas binarios. Un sistema binario es aquel en el que las señales sólo pueden tomar dos valores, que representaremos de ahora en adelante con los símbolos 0 y 1. Por ejemplo , el estado de una bombilla sólo puede tener dos valores (0 apagada, 1 encendida). A cada valor de una señal digital se le  llama bit y es la unidad mínima de información.


2.1.- Ventajas de los sistemas digitales
  •  El mejor argumento a favor de la mayor flexibilidad de los sistemas digitales se encuentra en los actuales ordenadores o computadoras digitales, basados íntegramente en diseños y circuitos digitales. Las principales ventajas de los sistemas digitales respecto a los analógicos son:
  • Mayor facilidad de diseño, púes las técnicas están bien establecidas.
  • El ruido (fluctuaciones de tensión no deseadas) afecta menos a los datos digitales que a los analógicos), ya que en sistemas digitales sólo hay que distinguir entre valor alto y valor bajo.
  • Las operaciones digitales son mucho más precisas y la transmisión de señales es más fiable porque utilizan un conjunto discreto de valores, fácil de diferenciar entre sí, lo que reduce la probabilidad de cometer errores de interpretación.
  • Almacenamiento de la información menos costoso.


2.2.- Inconvenientes de los sistemas digitales

Los sistemas digitales presentan el inconveniente de que para transmitir una señal analógica debemos hacer un muestreo de la señal, codificarla y posteriormente transmitirla en formato digital y repetir el proceso inverso.
Para conseguir obtener la señal analógica original todos estos pasos deben hacerse muy rápidamente (aunque los sistemas electrónicos digitales actuales trabajan a velocidades lo suficientemente altas como para realizarlo y obtener resultados satisfactorios).


3.- OPERACIONES BINARIAS

  • Los ordenadores y en general todos los sistemas que utilizan electrónica digital utilizan el sistema binario.
  • En la electrónica digital sólo existen dos estados posibles (1 o 0) por lo que interesa utilizar un sistema de numeración en base 2, el sistema binario.Dicho sistema emplea únicamente dos caracteres, 0 y 1.
  • Estos valores reciben el nombre de bits (dígitos binarios). Así, podemos decir que la cantidad 10011 está formada por 5 bits.
  • Los grupos de bits (combinaciones de ceros y unos) se llaman códigos y se emplean para representar números, letras, instrucciones, símbolos.



Si tenéis alguna duda o queréis consultar algo sobre el tema, podéis dejar vuestros comentarios más abajo.

ACTIVIDADES (Los trabajos deben ser enviados por email a mi correo fdiazuc@gmail.com):

1.- Realizar un cuestionario de preguntas sobre el tema. Para ello debeis utilizar el siguientes documento del tema en formato pdf. El trabajo se realizará en word o en OpenOffice Doc y debe tener al menos 20 preguntas.

2.- Realizar un mapa mental del tema con el programa CMapTools o en la web Text2MindMap. Hay que indicar el nombre y apellidos del alumno/a que realiza el trabajo en el propio mapa mental de la siguiente forma para que pueda ser evaluado.


3.- Una batería de ejercicios del tema sobre conversión de binario a digital, conversión de digital a binario, poner en la primera forma canónica una tabla de verdad, etc. Se debe hacer una búsqueda en internet con ejercicios resueltos y crear un documento en formato .doc o .odt con al menos 10 ejercicios. Para ello debéis descargar el siguiente documento:

Ejercicios prácticos del Tema 2.- Electrónica digital del Blog Pelandintecno.







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