¿Qué es un circuito digital? Diseño y funciones

A circuito digital o circuito lógico es un departamento de electrónica que proporciona indicadores digitales para realizar diversas tareas y satisfacer diversas necesidades. La señal de entrada utilizada para estos circuitos es de tipo digital, que se representa en formato de lenguaje binario de 0 y 1.

Estos circuitos se diseñan utilizando puertas lógicas correspondientes a las puertas AND, OR, NOT, NANAD, NOR, XOR que realizan operaciones lógicas. Esta ilustración ayuda al circuito a cambiar de un estado a otro diferente para proporcionar una salida correcta.

Los métodos de circuitos digitales están diseñados principalmente para superar la desventaja de los métodos analógicos, que son más lentos y el conocimiento de salida obtenido puede incluir un error.

¿qué es un circuito digital?

Definición: A circuito digital se diseña utilizando una serie de puertas lógicas en un único Circuito Integrado. La entrada de cualquier circuito digital es de tipo binario «0» y «1». El resultado que se obtiene al procesar el conocimiento digital sin cocinar tiene un valor exacto. Estos circuitos se representarán en 2 métodos, tanto combinacionales como secuenciales.

Ideas fundamentales de los circuitos digitales

El diseño de circuitos digitales comenzó primero con el diseño de relés, luego con los tubos de vacío, la lógica de transistores TTL, la lógica acoplada a emisores y la lógica CMOS. Estos diseños utilizan muchas puertas lógicas correspondientes a AND, OR, NOT, etc. integradas directamente en un único CI. La experiencia de entrada y salida digital se representa dentro de la realidad lógica y el diagrama de tiempos.

Grado de lógica

El conocimiento digital se representa en un formato lógico, es decir, en formato «0» y «1». Colocar un 0 lógico representa que la señal es baja o «GND» y un 1 lógico representa que la señal es excesiva o está conectada a la «VCC» suministrada como se demuestra a continuación

nIVEL LÓGICO
Etapa Lógica

Tabla de hechos lógicos

A tabla de realidad lógica es una ilustración matemática de la eficacia de una señal digital al pasar por un circuito digital. La tabla consta de tres columnas: la columna del reloj, la columna de entrada y la columna de salida. Por ejemplo, la tabla de puertas lógicas NOT se representa con el siguiente método

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Señal del relojEntra en la lógicaLógica de salida
Exceso de1
Exceso de1

Diagrama de tiempo

Los hábitos de la señal digital se representan en el formato de área de tiempopor ejemplo, si tenemos en cuenta la tabla de realidad de la puerta lógica NOT, el diagrama de temporización se representa así: cuando el reloj es excesivo, la entrada es baja y la salida es excesiva. Del mismo modo, cuando la entrada es excesiva, la salida es baja.

diagrama de tiempos
Diagrama de tiempos

Puertas

A puerto lógico es un elemento digital que se aplica mediante una operación booleana. Las compuertas suelen aplicarse con diodos, transistores y relés. Hay varios tipos de puertas lógicas: AND, OR, NOT, NANAD, NOT XOR. Entre ellas, AND, OR, NOT son las puertas primarias y NAND y NOR son las puertas comunes. Piensa en la ilustración de la puerta AND que se muestra a continuación, que tiene 2 entradas y una salida.

y la puerta
Y la puerta
Señal del relojEntra en Lógica 1Introducción a la lógica 2Lógica de salida
Exceso de
Exceso de1
Exceso de1
Exceso de111

Y el escritorio de la realidad de la puerta:

diagrama de tiempo de la puerta y de la compuerta
Y diagrama de temporización de la puerta

Hay muchos métodos para construir un circuito digital utilizando puertas lógicas que crean una lógica combinacional, un circuito lógico secuencial, o una máquina lógica programable que utiliza tablas de búsqueda, o que utiliza una mezcla de muchos circuitos integrados, etc. A menudo se diseñan utilizando un formato de circuito combinacional y secuencial, como se demuestra a continuación.

Circuito Lógico Combinacional

Es una mezcla de varias puertas lógicas correspondientes a AND, OR, NOT. El diseño de la lógica combinacional se realiza en un método tal que la salida dependerá de la entrada actual y la lógica es insensible al tiempo. Los circuitos lógicos combinacionales se clasifican en 3 tipos:

circuito lógico combinacional
Circuito Lógico Combinacional
  • Capacidades aritméticas y lógicas: Sumadores, Sustractores, Comparadores, PLD’s
  • Transmisiones de conocimiento: multiplexores y demultiplexores, codificadores y decodificadores
  • Convertidores de código: Binario, BCD, 7 segmentos.
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Circuito secuencial

El diseño del circuito secuencial es totalmente diferente al del circuito combinado. En un circuito secuencialla lógica de salida dependerá de los valores actuales y de los introducidos anteriormente. Además, consta de un aspecto de reminiscencia que almacena el procesamiento y el conocimiento procesado. Los circuitos secuenciales se clasifican en 2 tipos:

  • Circuito sincrónico
  • Circuito asíncrono

Algunos ejemplos de circuitos secuenciales son los flip-flops, los relojes, los contadores, etc.

diagrama del circuito secuencial
Diagrama del circuito secuencial

Diseño de circuitos digitales

Los circuitos digitales se diseñarán de acuerdo con los siguientes métodos:

  • Uso de la ilustración del sistema secuencial y de la ilustración del sistema combinacional
  • Utilizando estrategias matemáticas, disminuyendo los algoritmos de redundancia lógica correspondientes al Ok-Map, el álgebra booleana, el algoritmo QM, los diagramas de elección binaria, etc.
  • Utilizando máquinas de movimiento de conocimiento que consisten en registros y buses o cables. El conocimiento se comunica entre varios elementos a través de buses y registros. Estas máquinas se diseñan utilizando lenguajes de descripción de {hardware} correspondientes a VHDL o Verilog.
  • Un PC es una máquina lógica normal de intercambio de registros de meta, diseñada mediante un procesador de microprogramas y microequipos.

Problemas de diseño de circuitos digitales

Como los circuitos digitales se construyen con elementos analógicos correspondientes a resistencias, relés, transistores, diodos, flip flops, etc. Es esencial entender que estos elementos no tienen ningún efecto sobre los hábitos de la señal o el conocimiento en el curso del funcionamiento del circuito digital. Los siguientes son problemas de diseño que se suelen observar:

  • Los problemas correspondientes a los fallos pueden ocurrir como resultado de un diseño inadecuado del sistema
  • La sincronización incorrecta de una señal de reloj distinta provoca metaestabilidad en el circuito
  • Los circuitos digitales calculan repetidamente el resultado de la inmunidad al ruido.

Ejemplos de circuitos digitales

Los siguientes son ejemplos de circuitos digitales:

  • Teléfonos móviles
  • Radios
  • Calculadoras, etc.
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Beneficios

Los siguientes beneficios son los siguientes:

  • La precisión y la programabilidad son excesivas
  • El conocimiento digital es fácil de vender
  • Resistente al ruido
  • Se integrarán muchos circuitos digitales en un solo CI
  • Muy versátil
  • Exceso de fiabilidad
  • Tasa de transmisión excesiva.
  • Muy seguro.

Desventajas

Las siguientes son las desventajas:

  • Sólo funcionan con indicadores digitales
  • Consume más energía que los circuitos analógicos
  • La disipación del calor es extra
  • Valor excesivo.

Funciones

Lo siguiente son las funciones:

  • CAD – Convertidor analógico-digital
  • CDA – Convertidor de digital a analógico
  • Generador de señales
  • CRO
  • Una carta sensata, etc.

Preguntas formuladas con firmeza:

¿para qué se utilizan los circuitos digitales?

Los circuitos digitales se utilizan para realizar operaciones lógicas booleanas.

¿Cómo funciona un circuito digital?

El circuito digital trabaja con indicadores discretos, que se representan en forma binaria de ceros y unos.

¿Cuáles son los elementos fundamentales de un circuito digital?

Los elementos esenciales de los circuitos digitales son los flip flops, los diodos, los transistores, las puertas, etc.

¿Qué es un circuito fabricado?

Un circuito digital está compuesto por una secuencia de elementos pasivos y animados, que se conectan mediante cables conductores.

Señala algunos ejemplos de elementos energéticos y pasivos.

Ejemplos de elementos energizados son: Diodos, circuitos integrados, tubos de vacío triodo, etc.
Ejemplos de elementos pasivos son: Resistencia, condensador, inductor, transformador, etc.

¿Por qué utilizamos una resistencia en los circuitos?

Utilizamos una resistencia dentro del circuito para regular el movimiento presente.

Un circuito digital está formado por una secuencia de elementos pasivos y vivos, que se conectan a través de cables conductores. Hay dos tipos de circuitos: el circuito analógico y el circuito digital. La entrada de un circuito analógico es una señal que varía repetidamente y que proporciona información correspondiente a la presencia, la tensión, etc. La señal de entrada al circuito digital tiene un formato de área de tiempo discreto, que se representa en «0» y «1». Da la potencia de la señal, la relación de ruido, la atenuación, las propiedades de una señal digital, etc. La principal ventaja de utilizar circuitos digitales es que son sencillos de implementar y comprender.

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