Registros Parte 1

Objetivo general

El objetivo es la transferencia de datos entre registros en un sistema digital utilizando como medio de comunicación un canal de 8 bits y teniendo en cuenta que si no tenemos cuidado podemos provocar conflictos dentro de los canales (corto circuito). Para corroborar que la información escrita se activa el oc del registro especifico y se visualiza el resultado en los Led´s.

Objetivo especifico

Observar y aprender acerca del funcionamiento de los registros para después aprender acerca de los microprocesadores que es lo que se vera en este semestre.

DESARROLLO TEÓRICO

Multivibrador

Es un circuito oscilador capaz de generar una onda cuadrada. Es caracterizado por dos dispositivos que amplifican (transistores, tubos del electrón u otros dispositivos) interconectados por los resistores y los condensadores. La forma más común es el tipo astable u oscilante, que genera a onda cuadrada - el de alto nivel de armónicos en su salida está qué da a multivibrador su nombre común. Hay tres tipos de circuito del multivibrador:

• Astable: En las cuales el circuito no es estable en cualquier estado - oscila continuamente a partir de un estado al otro.

• Monostable: En que uno de los estados es estable, el circuito moverá de un tirón en el estado inestable por un período resuelto, pero volverá eventual al estado estable. Tal circuito es útil para crear un período de la duración fija en respuesta a un cierto acontecimiento externo. Este circuito también se conoce como a un tiro.

• Biestable: En que seguirá habiendo el circuito en cualquier estado indefinidamente. El circuito se puede mover de un tirón a partir de un estado al otro por un acontecimiento o un disparador externo. Tal circuito es importante como el bloque de edificio fundamental de a registro o memoria dispositivo. Este circuito también se conoce como a flip-flop.

LED

Un diodo emisor de luz, también conocido como LED (acrónimo del inglés de light-emitting diode) es un dispositivo semiconductor (diodo) que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma y circula por él una corriente eléctrica. Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia. El color, depende del material semiconductor empleado en la construcción del diodo y puede variar desde el ultravioleta, pasando por el visible, hasta el infrarrojo. Los diodos emisores de luz que emiten luz ultravioleta también reciben el nombre de UV LED (ultraviolet light-emitting diode) y los que emiten luz infrarroja se llaman IRED (infrared emitting diode).

DIP SWITCH

Conmutador DIP.- Conmutador mecánico miniatura en formato Dual In Line Package.

BIT

Bit es el acrónimo de Binary digit. (Dígito binario). Un bit es un dígito del sistema de numeración binario.

Mientras que en el sistema de numeración decimal se usan diez dígitos, en el binario se usan sólo dos dígitos, el 0 y el 1. Un bit o dígito binario puede representar uno de esos dos valores, 0 ó 1.

Es la unidad mínima de información empleada en informática, en cualquier dispositivo digital, o en la teoría de la información. Con él, podemos representar dos valores cuales quiera, como por ejemplo asignar uno de esos valores al estado de "apagado" (0), y el otro al estado de "encendido" (1).

Combinaciones de bits

Para representar o codificar más información en un dispositivo digital, necesitamos una mayor cantidad de bits. Si usamos dos bits, tendremos cuatro combinaciones posibles:

0 0

0 1

1 0

1 1

Dependiendo del número de bits que tengamos agrupados, se pueden clasificar de la siguiente manera:

• Nibble: 4 bits, pueden representar hasta 24=16 valores diferentes.

• Byte: 8 bits o 2 nibbles, pueden representar hasta 28=256 valores diferentes.

En general, el número de combinaciones posibles se puede representar con 2n, donde “n” es igual al número de bits que tengamos.

Dependiendo de la posición que tenga el bit dentro del número binario, es el valor de la ponderación en base dos que le corresponderá, siendo el bit de la derecha el menos significativo (LSB) y el de la izquierda el bit mas significativo (MSB). Tomando como ejemplo un byte:

27=128 26=64 25=32 24=16 23=8 22=4 21=2 20=1

1 0 0 1 1 0 0 1

Tomando los valores de los “1” y sumándolos, se encontrará el valor del número binario en decimal:

100110012= 128+16+8+1=153 100110012=153

Lo anterior nos sirve para efectuar conversiones del sistema binario al sistema hexadecimal.

Sistema hexadecimal

Es el sistema de numeración posicional de base 16 —empleando por tanto 16 símbolos—. Su uso actual está muy vinculado a la informática y ciencias de la computación, pues los computadores suelen utilizar el byte u octeto como unidad básica de memoria.

Tabla de símbolos del sistema hexadecimal:

Decimal Hexadecimal

0 0

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

10 A

11 B

12 C

13 D

14 E

15 F

El sistema se puede representar a partir de números de 4 bits, debido a que 24=16, que es el número de símbolos del sistema hexadecimal.

Para representar un número de sistema binario a hexadecimal, solo hay que ponderar de acuerdo a la posición del bit:

23=8 22=4 21=2 20=1

0 1 0 1

01012 = 4+1= 5h (Se usa el símbolo “h” para decir que es un número en sistema hexadecimal)

Con un byte se procede de la siguiente manera:

• Teniendo el número se separa en bloques de 4 bits: 0011, 1100

• Se pondera de acuerdo a la posición del bit:

23=8 22=4 21=2 20=1 23=8 22=4 21=2 20=1

0 0 1 1, 1 1 0 0

0011,11002 = 2+1, 8+4= 3Ch 0011,11002=3Ch

Para convertir de sistema hexadecimal a binario, se procede de manera inversa:

4Dh = 0100, 1101h (Sabiendo las ponderaciones correspondientes y que un número en hexadecimal esta formado por 4 bits se puede ahorrar el trabajo anterior).

Byte

Es la unidad fundamental de datos en los ordenadores personales, equivalente ocho bits contiguos. También la unidad de medida básica para memoria, almacenando el equivalente a un carácter, está caracterizado como en la siguiente figura:

Historia

El término byte fue acuñado por Waner Buchholz en 1957 durante las primeras fases de diseño del IBM 7030 Stretch. Originalmente fue definido en instrucciones de 4 bits, permitiendo desde uno hasta dieciséis bits en un byte (el diseño de producción redujo este hasta campos de 3 bits, permitiendo desde uno a ocho bits en un byte). Los equipos típicos de E/S de este periodo utilizaban unidades de seis bits. Un tamaño fijo de byte de 8 bits se adoptó posteriormente y se promulgó como un estándar por el IBM S/360. El término "byte" viene de "bite" (en inglés "mordisco"), como la cantidad más pequeña de datos que un ordenador podía "morder" a la vez. El cambio de letra no solo redujo la posibilidad de confundirlo con "bit", sino que también era consistente con la afición de los primeros científicos en computación en crear palabras y cambiar letras. Sin embargo, en los años 1960, en el Departamento de Educación de IBM del Reino Unido se enseñaba que un bit era un Binary digIT y un byte era un BinarY TuplE. Un byte también se conocía como "un byte de 8 bits", reforzando la noción de que era una tupla de n bits y que se permitían otros tamaños.

Flip-Flop tipo D

Dispositivo de almacenamiento temporal de dos estados (alto y bajo), cuya salida adquiere el valor de la entrada D cuando se activa la entrada de sincronismo, C. En función del modo de activación de dicha entrada de sincronismo, existen dos tipos de biestables D:

• Activo por nivel (alto o bajo), también denominado registro o cerrojo (latch en inglés).

• Activo por flanco (de subida o de bajada).

Diagrama del Flip-Flop D:

Su tabla de funcionamiento es la siguiente:

Q D Salida

0 0 0

0 1 1

1 0 0

1 1 1

Su tabla de excitación:

Q(t) Q(t+1) D

0 0 0

0 1 1

1 0 0

1 1 1

El Flip-Flop tipo D resulta ser muy eficaz en la transferencia de información, ya que la transfiere de manera transparente es decir, tal y como entra el dato es como se obtiene a la salida.

Celda binaria

Es el bloque mínimo de almacenamiento de memoria, capaz de almacenar un bit de memoria. Se puede relacionar con un flip-flop tipo D, debido a que este dispositivo es eficaz en la transferencia transparente de la información, y lo que se requiere de una celda binaria es que la información se escriba, se almacene y se lea con ninguna modificación dentro del proceso. El flip-flop tipo D cumple con estas características, con lo cual concatenando (agrupando) varias

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