ELEKTRONIKA DIGITALA

  • View
    623

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

berritzeguneko baliabidea

Transcript

ELEKTRONIKA DIGITALAGasteiz 2010Joseba Alkorta teknologiabn@gmail.com

ELEKTRONIKA DIGITALA

AURKIBIDEA

1.- SARRERA 2.- OINARRIZKO KONTZEPTUAK a.- Zenbaki sistemak b.- Sistema Bitarra c.- Kodeak d.- Boolen aljebra 3.- EGIA-TAULA a.- Egia-Taula b.- Ekuazioak 4.- ATE LOGIKOAK 5.- EKUAZIOAK ETA ZIRKUITUAK a.- Nola sortu egia-taula eta ekuazioa b.- Nola egin zirkuitua 6.- ZIRKUITUAK SIMULATZEN eta MUNTATZEN a.- Zirkuituak b.- Zirkuitua aztertzen c.- Zirkuitua simulatzen d.- Nola egin da muntaia d.- Muntai erreala 7.- LANTZEKO ARIKETA BATZUK

J.A. teknologiabn@gmail.com

2

ELEKTRONIKA DIGITALA

1.- SARRERA Auzo bateko gazte talde batek pentsatu du, beraiek elkartzen diren gelari aldaketaren bat edo hobekuntzaren bat ematea, horrela gusturago egoteko. Bi taldetan banatu dira tratatzeko zeintzuk diren beraientzat ekintza interesgarrienak eta horietatik bat aukeratzea talde bakoitzak. Eta azkenean talde bakoitzak azaldu du bere ekarpena denen aurrean. Lehenengo taldeak hau dio: Gelan dauden musikarako instrumentuak, liburuak eta abar, hondatzen hasita daude eta gehien bat da gelan hotza eta hezetasuna dagoelako. Horregatik talde honi bururatu zaio gelako egoera hobetzea kalefakzio bidez eta horrela hezetasuna desagerraraziko litzateke. Eta bigarren taldean komentatu dute ondo egongo litzatekeela gelan makina bat jartzea edaria emateko zeren nahiko ordu pasatzen dute eta edari fresko edo beroak ondo sartzen dira. Eta edari-makina hau diseinatzeko asmotan gelditu dira. Zalantza daukate zein edari mota jarri makinan, edari beroak ala hotzak, baina garbi daukate norberak jarritako edalontzietan ematekoa izan behar duela. Pentsatu dute taldeka biltzen hastea ideia hauek aurrera eramateko. Eta beste erabaki bat ere hartu dute: elektronika digitala, hau da, txip erako osagaiak erabiliz egitea

J.A. teknologiabn@gmail.com

3

ELEKTRONIKA DIGITALA

2.- OINARRIZKO KONTZEPTUAK Erloju digitala, Mugikorra, Lurreko Telebista Digitala, Egunkari digitala, eta nahi diren elementu gehiago idatzi hemen, azken batez digital hitza azaltzen da. . Baina zer da digitaletaz hitz egiten denean bururatzen zaiguna? . Zer adierazten digu lehenengo momentuan? Matematikan digitu hitzak zenbaki bat adierazten du, adibidez 8. Beraz digitala hitza azaltzen denean zer adierazi nahi digu? Zenbakiekin egindako informazioa dela. Oraindik konkretuago, 0 eta 1 zenbakiz osatutako informazioa dela. Horregatik da interesgarria jakitea nola eman daitekeen informazioa 0 eta 1 zenbakiak erabiliz. a.- Zenbaki sistemak Ikastetxean ikasi eta beti erabiltzen dugun zenbaki sistema hamartarra deitzen da, hau da, hamar digitu erabiltzen ditu, 0 1 2 3 456789 Eta zenbaki hauen konbinazio desberdinak jarriz badakigu zenbateko balioa daukan, adibidez: 208 Baina ordenagailutan, bideojokotan, CDtan, erabiltzen den zenbaki sistema bitarra da. Hau da, 0 eta 1 digituak erabiltzen ditu bakarrik. Eta sistema hamartarrean bezala, zenbaki hauen konbinazio desberdinak jarriz osatzen dira behar diren balio guztiak. Eta noski, irakurtzen badugu nonbait zenbaki sistema zortzitarra, badakigu zortzi digitu dituela: 0 1 2 3 4 5 6 7, edo zenbaki sistema hamaseitarrak hamasei dauzkala: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F b.- Sistema Bitarra Matematika pixka bat gogoratuko dugu. Zer esan nahi du, edo eta nola ulertzen dugu ondorengo zenbakia

538

8 x 100 3 x 101 5 x 102

Edo zuzenean idatzita 5 x 102 + 3 x 101 + 5 x 102 8=

53

J.A. teknologiabn@gmail.com

4

ELEKTRONIKA DIGITALA

Sistema hamartarrean hamar digitu erabiltzen ditugu eta berehala irakurtzen dugu, baina sistema bitarrean idatzitako zenbaki bat, 1 0 0 1 1 ba al dakigu zein zenbaki adierazten duen? 10111 1 x 24 + 0 x 23 + 1 x 22 + 1 x 21 + 1 x 20 = 16 3 Beraz, 1 0 1 1 1 (bitarrean) = 2 3 (hamartarrean) Edo horrela ikus dezakegu ere 1 0 1 1 1 2 Gogoratu balioak: 25 24 23 32 16 8 22 21 20 4 2 1 + 0 + 4 + 2 + 1 = 2

eta Bitar zenbakia Hamartarrera pasatzeko, 1 azaltzen den posizioko balioen batuketa egitea besterik ez da izango.

Adibidez: 1 0

0

1

1

1

32 Beraz:

0 0

4

2

1

32 + 4 + 2 + 1 = 39

. Eta zenbaki hamartarra bitarrera pasatzeko zatiketa bidez egin behar da, zati 2, eta azken zatiketa izango da emaitza 1 denean, hau da, ezin izango dugu gehiago zatitu. Eta zatiketaren azkeneko 1etik hasi (hau izango da balio handienekoa, eta horregatik beste guztiak bere ezkerrean jartzen joango gara) eta ondoren hondar guztiak jartzen joan lehenengo hondarrera heldu arte. Horrela 139 = 1 0 0 0 1 0 1 12

J.A. teknologiabn@gmail.com

5

ELEKTRONIKA DIGITALA

Orain arte Hamartar zenbaki bat Bitarrean nola adierazi edo Bitar zenbakia zenbat den Hamartarrean nola egin azaldu da. Baina normalki erabiliko ditugun Zenbaki sistemak hauek izango dira: Hamartarra, Bitarra eta Hamaseitarra. Beraz komeni zaigu zenbaki sistema batetik bestera pasatzen jakitea. Bitarra eta Hamartarraren artean nola egiten ikasi bada, bakarrik gelditzen da Hamaseitarrarekin sartzea. Jakinez elektronika digitalean dena 0 eta 1 direla, hau da, sistema bitarra, bost digitu edo gehiago zenbakiak dauzkagunean, zaila egiten da irakurtzea eta ulertzea, horregatik Hamaseitar sistema sartuz errazago irakurtzen dira. Gogoratu: 0 edo 1 digituak ingeleseko bit hitzarekin ezagutzen ditugu Hasiera emateko adibideak jarriko ditugu: a.- 100101 bitarrean b.- 110001111 bitarrean c.- 1 1110101112 Eta alderantziz d.- B5016 e.- 70F316 1011010100002 1110000111100112 2D716 25 hamaseitarrean 18F hamaseitarrean

Bai, baina nola egiten da?. Bitarretik Hamaseitarrera pasatzeko launaka bit ( 4 bit) hartzen dira ESKUINETIK hasi eta EZKERRETARA. Goazen b.- adibidea aztertzea: 1 1000 1111 launaka jarrita eskuinetik hasita bakardadean gelditu zaigu BIT bat, baina matematika badakigunez, ezkerrean jartzen diren zeroak ez diote zenbakiari ezer gehitzen, horregatik zenbakia horrela jartzen dugu:J.A. teknologiabn@gmail.com

6

ELEKTRONIKA DIGITALA

0001 1000 1 8

1111 F

. Hamaseitarretik Bitarrera pasatzeko alderantzizko prozesua egingo dugu, hamaseitar digitu bakoitza lau bitetara pasa. Goazen e.- adibidea aztertzera: 7 0111 0 0000 F 1111 3 0011

eta matematikan ezkerreko 0ak ez duenez ezertarako balio orduan gure zenbakia da: 1110000111100112 Praktika ezazu orain zeuk: Ondorengo HAMARTAR zenbakiak pasa BITARrera eta HAMASEITARrera . 19 . 93 c.- Kodeak Zenbaki sistemak, guretzat kode batzuk dira eta zerbait adierazteko balio digute, eta kode hori erabiliz denok gauza bera ulertzen dugu. Bizitzan kode desberdinak erabili izan dira: kanpai soinuak, morse, eta elektronika digitalean ere asmatu egin dira kode batzuk. Esate baterako, ordenagailua erabiltzen dugun bakoitzean ASCII kodea erabiltzen ari gara, teklatuko tekla bat zanpatzean 0 eta 1 digituz osatutako zortzikote bat sortzen da. Ezkerrean daukazu ASCII kodearen zati bat. Bitarrean, Hamartarrean eta zein hizki den adierazita daude. Adibidez A tekla zapaltzerakoan sortzen da 0100 0001 kodea. Pentsa ezazu ze arazo izango litzatekeen hizki bakoitzeko zenbaki horiek idatzi beharko bagenitu. Testu prozesadore batean idazten zaudela, egin ezazu hau: Alt + 64 (esan nahi du, Alt tekla zapaldutaJ.A. teknologiabn@gmail.com

7

ELEKTRONIKA DIGITALA

izan eta teklatuko eskuineko zenbakiekin 6 eta ondoren 4 tekleatu), zein hizki aterako da? ASCII kodeko hizki guztiak idatz daitezke era honetan: Alt + Zenbaki hamartarra idatziz. Kode desberdin asko daude. Hemen taula batean azaltzen dira horietako batzuk. Hamartar ra 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Bitar Natural a 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 BCD 8421 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 0001 0000 0001 0001 0001 0010 0001 0011 0001 0100 0001 0101 Johnson 00000 00001 00011 00111 01111 11111 11110 11100 11000 10000 Aiken 2421 0000 0001 0010 0011 0100 1011 1100 1101 1110 1111 Gray 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000

J.A. teknologiabn@gmail.com

8

ELEKTRONIKA DIGITALA

d.- Boolen aljebra Elektronika digitalean seinale batek bi egoera izan ditzake bakarrik, eta honela izango da beti, seinalea badago (1) edo ez dago (0), beste era batera esanda, bonbilla piztuta dago (1) edo itzalita (0), tentsioa dago (1) edo ez dago (0), etengailua irekita dago (0) edo itxita dago (1). Aldagai logikoak direla esaten diogu 0 eta 1 bit hauei. Elektronika digitalean batuketa logikoa eta biderketa logikotaz hitz egiten da eta eragiketa hauek direla eta Boolen aljebra dela deritzogu. Boolen teorema batzuk jarriko ditut orain eta frogagarriak dira: .a+a=a .a+1=1 . . a + ab = a ; a(a + b) = a ; a (bc) = (ab)c ; ; a.a=a a.0= 0

.a + (b + c) = (a + b) + c .

Azkeneko bi hauek De Morgan teoremak bezala ezagutzen dira

J.A. teknologiabn@gmail.com

9

ELEKTRONIKA DIGITALA

3.- EGIA-TAULA Lortu nahi diren proiektuak gogoratzen baditugu, pertsianak eta argiak automatizatzea eta edari-makina, hasi beharko gara galdera batzuk eginez, horrela mugatuko dugu lortu nahi duguna: . ze elementu hartuko ditugu kontuan, edo zein baldintzen arabera mugitu behar dute pertsianak: argitasuna, pultsadorea, . ze elementu argiak piztu edo itzaltzeko: etengailua, iluntasuna, . zenbat pultsadore izango ditu edarimakinak eta zer egiteko. Era honetan gure zirkuituaren sarrerak ari definitzen. Eta ondoren pentsatu beharko dugu zer lortu nahi den sarrerako elementu horien egoeraren arabera: pertsiana igo, argiak piztu, laranja zukua, : motorra, bonbillak, balbulak, Eta honekin gure zirkuituaren irteerak ari gara definitzen. a.- Egia-taula hitzarekin zer esan nahi dugu: Egia-taula esaterakoan honetaz ari gara hitz egiten, parte hartzen duten sarrerako elementue