Dispositivos Digitales

  Convertidores analógicos-digitales. Los convertidores A/D son dispositivos electrónicos que establecen una relación biunívoca entre el valor de la señal en su entrada y la palabra digital obtenida en su salida. La relación se establece en la mayoría de los casos, con la ayuda de una tensión de referencia. La conversión analógica a digital tiene su fundamento teórico en el  teorema de muestreo  y en los conceptos de cuantificación y codificación. Una primera clasificación de los convertidores A/D, es la siguiente: Conversores de transformación directa. Conversores con transformación (D/A) intermedia, auxiliar. Circuitos de captura y mantenimiento (S/H:Sample and Hold). Los circuitos de captura y mantenimiento se emplean para el muestreo de la señal analógica (durante un intervalo de tiempo) y el posterior mantenimiento de dicho valor, generalmente en un condensador, durante el tiempo que dura la transformación A/D, propiamente dicha. El esquema básico de un circu...

El módulo de energía (power) se encarga de generar las diferentes tensiones y corrientes necesarias para alimentar los componentes activos que forman el SE. Lo normal es el empleo de baterías para los dispositivos portátiles y fuentes de alimentación (conversor AC/DC) para los sistemas que disponen de acceso a la red de energía eléctrica. Cuando son necesarias dos o más tensiones de valor especifico, mediante el empleo de conversores DC/DC se pueden obtener ésta a partir de una única tensión de entrada generada por una fuente o batería. Los valores típicos más empleados para alimentar los sistemas embebidos son 5 Vdc, 9 Vdc, 12 Vdc y 24 Vdc. Dado que la conexión de la energía es clave en muchas aplicaciones y ésta a su vez es fuente de ruido e interferencias, a veces es necesario dotarla de filtros, circuitos integrados supervisores de alimentación, protectores de sobretensión, etc. El consumo de energía puede ser determinante en el desarrollo de algunos SSEE, que necesariamente se ali...

  El uso de las LCD se ha visto muy requerido tanto en la industria como en los proyectos escolares o de medianas empresas, ya que su uso es bastante agradable a la vista, aunque muchos de nosotros estamos acostumbrados a escuchar dichas siglas y pensar en una pantalla para TV o el display de un ordenador, mientras que los display LCD tienen una gama más abierta de aplicaciones, desde relojes, calculadoras, electrodomésticos, impresoras, etc. ¿Qué es una LCD? Las siglas LCD significan “Liquid Cristal Display” o pantalla de cristal líquido. Es una pantalla plana basada en el uso de una sustancia liquida atrapada entre dos placas de vidrio, haciendo pasar por este una corriente eléctrica a una zona específica, para que así esta se vuelva opaca, y además cuenta (generalmente) con iluminación trasera. Las pantallas LCD de color, cada pixel individual se divide en tres cédulas o sub pixeles con los colores RGB (Rojo, Verde y Azul) respectivamente. Y así cada pixel puede controlarse ...

Un teclado matricial, independientemente del número de teclas, se divide en filas y en columnas. Cuando una tecla específica se presiona, se une la columna con la fila respectiva en una coordenada única. El teclado más común es el de 4 x 4 (16 teclas) con 8 pines base: 4 para las columnas y 4 para las filas. El circuito que controlador de teclado matricial se divide en dos partes: el circuito de escaneo, que permite identificar qué tecla se presionó y el circuito del encoder, cuya función es codificar el valor binario de una tecla hacia una conversión particular (por ejemplo, un display a 7 segmentos). El algoritmo de escaneo más simple es utilizar un contador de anillo con un demultiplexor que “barre” cada una de las columnas (o filas) en un tiempo. El valor binario correspondiente a una tecla presionada se almacena en un registro de datos con salida hacia el módulo del encoder. A continuación se anexa un diagrama simple que implementa el circuito de escaneo para un teclado matricial ...

 Arquitectura FPGA Las FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) y CPLD son dispositivos semiconductores reprogramables, basados en matrices de bloques de lógica configurables (conocidos como CLBs) cuyas conexiones se pueden modificar según las necesidades del diseñador. Esta capacidad de reprogramación, unida a un proceso de desarrollo y fabricación menos costoso y largo que el de otros dispositivos otorga a las FPGAs una posición privilegiada para una gran variedad de aplicaciones frente a otros circuitos integrados. Una matriz de bloques de lógica configurables (CLB): bloques lógicos cuyos parámetros se pueden modificar de forma que presente diferentes funcionalidades. Cada CLB consiste, de forma genérica, en varias tablas de LUTs (look-up tables, o tablas de consulta) cuyas salidas están multiplexadas y unos parámetros de configuración de dicho CLB. El diseño de un CLB varía de un fabricante a otro. En la figura puede verse un CLB de una XC4000 de Xilinx: Celdas de entrada y salid...

  Como funciona un teclado matricial Un teclado no es más que una colección de botones, a cada uno de los cuales le asignamos un símbolo o una función determinada. Pero botones, al fin y al cabo. Leer botones es algo que ya no tiene secretos para nosotros, pero si conectáramos cada tecla a un pin digital de nuestra amiba 2, pronto estaríamos en apuros. El teclado de nuestro ordenador suele ser de alrededor de 106 teclas, así que el método de fuerza bruta va a entrar en apuros rápidamente. Necesitamos otra solución. Y como el mundo está lleno de gente ingeniosa se les ocurrió una solución de lo más elegante, una matriz de teclas. Vamos a ver un ejemplo con un pequeño teclado numérico de 16 teclas tipo los de los teléfonos móviles o los de los cajeros automáticos   Para que nuestra amiba 2 pueda saber que tecla se pulsa, basta con poner tensión en las filas deforma secuencial y luego leer las columnas para ver cuál de ellas tiene HIGH. Los tecla...

Si estamos trabajando con  integer , muchas veces será necesario traducirlos al tipo base  std_logic_vector  o traducir desde el tipo base a  integer . En ese caso VHDL proporciona en las librerías funciones de conversión, a través de la librería  numeric_std . O en el caso contrario: En este último ejemplo se puede ver como al pasar el valor a entero, tenemos que indicar si el vector es un número con signo o sin él para poder interpretarlo correctamente.