viernes, 21 de febrero de 2014

Codigos ASCII

El código ASCII (siglas en ingles para American Standard Code for Information Interchange, es decir Código Americano). Fue creado en 1963 por el comité Estadounidense de Estándares o  "ASA", este organismo cambio su nombre  en 1969 por " Instituto Estadounidense de Estándares Nacionales" o "ANSI".
Este código nació a partir de re ordenar y expandir el conjunto de símbolos y caracteres ya utilizado en aquel momento en telegrafía por la compañía Bell.

Casi todos los sistemas informáticos de actualidad utilizan el código ASCII para representar caracteres y textos.
ASCII es un estándar de representar caracteres y símbolos en forma electrónica, usar estándares aumenta la eficiencia y elimina errores. El usar estándares requiere disciplina y a veces restringe la creatividad. Sin embargo, es muy útil para la comunicación entre usuarios. 















Registros

Un registro electrónico es un dispositivo lógico secuencial capaz de almacenar varios bits de información. El formato de esta información puede ser de dos tipos:
Serie: los bits se transfieren uno a continuación del otro por una misma línea.
Paralelo: se intercambian todos los bits al mismo tiempo, utilizando un número de líneas de transferencia igual al número de bits.
Un registro de n bits es un dispositivo que tiene  capacidad de almacenar n bits. Internamente están formados por biestables, tantos como bits sea capaz de almacenar el registro, normalmente estos dispositivos son síncronos siendo los biestables D los más usados para su implementación interna.
En cuanto a las operaciones básicas que se realizan sobre los registros destacamos fundamentalmente dos: escritura (W) y lectura (R), aunque habitualmente se puede encontrar registros que incorporan operaciones como clear.
Los registros se pueden clasificar en función de cómo se lean o escriban bits, así podemos encontrar:
 
  • ·      Registros con entrada serie y salida paralelo.
  •        Registros con entrada paralelo y salida serie.
  •        Registros con entrada serie (entrada hacer referencia a escritura) y salida serie (salida hace referencia a lectura).
  •        Registros con entrada paralelo y salida paralelo.

Si disponemos de un registro de n bits, diremos que si tiene entrada en serie, entonces el registro solo tiene una línea de entrada de datos por la que, uno tras otro, se introducen los n bits que serán almacenados por el registro. Si un registro de n bits se dice que tiene entrada en paralelo, entonces dicho registro dispone de n líneas de entrada, una por cada bit, por la que se introducen simultáneamente los n bits al registro. Estos conceptos de entrada serie y entrada paralelo son igualmente aplicables para la salida serie y salida paralelo. Un registro de n bits tiene salida serie, implica que tiene una única línea de salida por la que uno tras otro, van saliendo los n bits almacenados en el registro. Si un registro de n bits tiene salida paralelo, implica que dispone de n salidas, una por cada bit, de forma que simultáneamente se leen todos los bits del registro.   


Registro de entrada serie y salida paralelo  


Registro de entrada paralelo y salida serie



Registro de entrada paralelo y salida paralelo




Registro Universal
Un registro universal e aquel que tiene todas las formas de lectura y escritura posibles (tanto en serie como en paralelo.)

Para la escritura o carga en paralelo, el registro ha de disponer de cuatro líneas de entrada, para la lectura en paralelo el registro dispone de cuatro líneas de salida. Para la lectura/escritura serie a la derecha del registro dispone de dos líneas Rin Rout, y para la lectura/escritura a la izquierda. El registro también dispone de las líneas Lin Lout. Además se necesita la entrada reloj. 





Demultiplexores

En realidad no existen como tales, sino que vienen definidos por los decodificadores/demultiplexores.
La función que debe realizar es la inversa de la que realiza el MUX, o sea, debemos seleccionar una salida por donde transmitir el dato de la entrada.

Por tanto, el circuito constará de 1 entrada de datos, n entradas de selección de salida, y 2n salidas.
El Decodificador/DEMUX 74138 que ya conocemos utiliza su entrada de habilitación  G1 para entrada de Datos:


Multiplexores

Multiplexar es pasar información de “muchos” canales o líneas a “pocos” canales o líneas.
Un MULTIPLEXOR (MUX) es un circuito combi nacional que selecciona una entrada y la transfiere a la salida. La selección de la entrada, o dato, se realiza según un conjunto de valores de las variables de control. 

Poseen por tanto, n entradas de selección, para 2n entrada de datos, proporcionando dos salidas: una para el dato directo y otra para el dato negado.


A los Mux se les suele llamar también selectores de datos. Así este sería un selector de datos 1-de- 4 (ya que selecciona un dato de cuatro disponibles). 



El diagrama lógico sobre estas líneas corresponde a la configuración interior del dispositivo arriba descrito, lo que nos puede dar una idea de la diferencia entre los circuitos SSI y los MSI.
Un multiplexor muy usado es el 74157 (El 74158 es una versión del primero  con las salidas activas a nivel bajo). Se trata de un circuito con cuádruple  multiplexor de dos a una línea:

Decodificadores

Un decodificador es un circuito lógico combinatorio que mediante un código binario de entrada de n bits genera 2n líneas de salida, que se activa una a la vez dependiendo de la combinación de entrada, la configuración en general de un Decodificado.





Decodifacador 3x8 lineas















APLICACIONES DEL DECODIFICADOR
Generación de Funciones Lógicas

Como se pude ver cada una de las salidas “Ds” representa uno de los términos mínimos de las tres variables entradas, por ello los decodificadores se pueden usar para implementar cualquier función lógica. Por ejemplo, implementar la función K de la siguiente tabla de verdad mediante un decodificador y compuertas.



Decodificador de BCD a Siete Segmentos.
Para visualizar caracteres decimales (de 0 a 9) y algunas letras, en circuitos electrónicos se usan visualizadores de siete segmentos.  La configuración de los siete segmentos están hechos mediante diodos emisores de luz (led’s) que se configuran en una matriz.



Los visualizadores o display los hay de  dos tipos: ando común y cátodo común, para operarlos se usan los decodificadores/ manejadores de BCD a 7 segmentos (circuitos integrados 74XX47 y 74XX48 respectivamente), que toman en su entrada 4 bits en código BCD y en sus salidas proporcionan los voltajes y corrientes para activar los segmentos del display.


Codificadores

Son los dispositivos media escala de integración (MSI) que realizan la operación inversa a la realizada por los decodificadores. Generalmente, poseen 2n entradas y n salidas.

Cuando solo una de las entradas está activa para cada combinación de salida, se le denomina codificador completo. 

Codificador de 3 a 8 lineas

Las salidas codificadas, generalmente se usan para controlar un conjunto de 2n dispositivos, suponiendo claro está que sólo uno de ellos está activo en cualquier  momento. Sin embargo cuando nos encontremos con que se deben controlar dispositivos que pueden estar activos al mismo tiempo, problema que se suelen encontrar los sistemas microprocesadores, es preciso usar un dispositivo que nos proporcione a la salida el código del dispositivo que tenga más alta prioridad.

Diagrama lógico de un codificador completo de Decimal a BCD natural


Flip-Flops

El "Flip-flop" es el nombre común que se la a los dispositivos de dos estados, que sirven como memoria básica para las operaciones lógicas secuencial. Los Flip-flops son amplia mente usados para el almacenamiento y transferencia de datos digitales y se usan normalmente en unidades llamadas " registros", para el almacenamiento de datos numéricos binarios.


Compuertas

En electrónica digital, Un contador (en inglés, counter) es un circuito secuencial construido a partir de biestables y puertas lógicas capaz de realizar el cómputo de los impulsos que recibe en la entrada destinada a tal efecto, almacenar datos o actuar como divisor de frecuencia. Habitualmente, el cómputo se realiza en un código binario, que con frecuencia será el binario natural o el BCD natural (contador de décadas).

  •  Según la forma en que conmutan los biestables, podemos hablar de contadores síncronos (todos los biestables conmutan a la vez, con una señal de reloj común) o asíncronos (el reloj no es común y los biestables conmutan uno tras otro).
  • Según el sentido de la cuenta, se distinguen en ascendentes, descendentes y UP-DOWN (ascendentes o descendentes según la señal de control).
  •  Según la cantidad de números que pueden contar, se puede hablar de contadores binarios de n bits (cuentan todos los números posibles de n bits, desde 0 hasta 2^n-1), contadores BCD (cuentan del 0 al 9) y contadores Módulo N (cuentan desde el 0 hasta el N-cuarto.
     El número máximo de estados por los que pasa un contador se denomina módulo del contador. Este número viene determinado por la expresión 2^n donde n indica el número de bits del contador. Ejemplo, un contador de módulo 4 pasa por 4 estados, y contaría del 0 al 3. Si necesitamos un contador con un módulo distinto de 2^n, lo que haremos es añadir un circuito combinacional  Un contador modulo k es un circuito digital capaz de contar k sucesos distintos. Estos dispositivos no son otra cosa que circuitos secuenciales cuyos cambios de estado se producen evidentemente a ritmo de su señal de reloj, y en el que cada estado “memoriza” un valor de cuenta. Por tanto un contador de modulo k tiene k estados de cuentas distintos, desde el 0, hasta el k-1. Estos dispositivos podrán incrementarse o no en función de los valores lógicos que tomen ciertas señales de control.
  
    

   
  Contador Síncrono                                                                                                                                             
     Un contador tiene que estar formado internamente por biestables, cada uno de los cuales dispone de su entrada reloj. Un contador síncrono es un circuito cuyos biestables internos son disparados por flanco y todos reciben la misma señal de reloj. Un contador síncrono, pues, cumple con las condiciones de una maquina secuencial síncrona.


   

     Contador Asíncrono                                                                                                                                                                                                          
      En los contadores asíncronos la señal de reloj no se aplica simultáneamente a todas las entradas de reloj de los biestables de los que está compuesto, sino que algunas de las salidas Q de unos biestables sirven para actuar sobre la señal de reloj de otros biestables. Esto hace que sean circuitos más sencillos que los síncronos a costa de la velocidad y de que pueden presentar fenómenos aleatorios. 



Procesadores Cuanticos


Desde principio de los años 80's  que se estudia teóricamente la aplicación de la física cuántica a la informática. Las propiedades de la materia  a nivel atómico y sub atómico permiten la creación de procesadores que funcionan de una manera distinta a los actuales. Utilizan los diferentes estados cuánticos de una partícula para efectuar operaciones logicas.
 

Los procesadores actuales utilizan como unidad lógica el bit (binary digit). Los diferentes estados cuánticos se representan utilizando una unidad mínima de información ligeramente diferente, llamada quibit ( quantum binary digit). Los bits actuales solo pueden tener dos estados posibles 0 o 1. El numero de posibles combinaciones de 8 bits es de 256 (2 elevado a la 8) combinaciones distintas.  Los qubits entre otras permiten la simultaneidad de varios estados diferentes, con 16 qubits se pueden obtener 256 combinaciones distintas a las vez.
Qca.png

Es una forma radicalmente nueva de procesar la información, posibilitada por propiedades exclusivas de la mecánica cuántica tales como la superposición de estados (que origina el denominado paralelismo cuántico) y la existencia de correlaciones sin análogo clásico (entrelazamiento y correlaciones cuánticas).


FIRWARE

Se  conoce como Firmware al conjunto de instrucciones de un programa que se encuentra registrado en una memoria ROM o similar. Estas instrucciones fijan la lógica primaria que ejerce el control de los circuitos en alguna clase de artefacto .
Este termino parece tener su origen en la década de los años 60, podemos decir que este termino se expuso por primera vez fue en el año 1967 en un articulo que Rudy Melendez publico en la revista Datamotion.
El firmware, cuyo nombre hacer referencia a la programación en firme, forma parte del hardware ya que se encuentra integrado a la electrónica, pero también es considerado como parte del software al estar desarrollado  bajo algún lenguaje de programación.

¿Que efectos tiene actualizar el Firmware?

Muchos y muy buenos. Un firmware actualiza un dispositivo y en algunos casos 
amplía sus características. Normalmente, los fabricantes realizan los 
firmwares de sus productos para corregir errores graves y leves, pero en 
ciertas ocasiones mejoran o añaden funciones.