Diferenzas

Isto amosa as diferenzas entre a revisión seleccionada e a versión actual da páxina.

--- gl:guias:aventuras_loxicas [2018/04/30 10:50] – ↷ Página movida de guias:aventuras_loxicas a gl:guias:aventuras_loxicas Oscar
+++ gl:guias:aventuras_loxicas [2021/04/16 20:41] (actual) – edición externa 127.0.0.1
@@ Liña 12: / Liña 12: @@
 ==== Input, Store, Process & Output ====
-En galego, "Entra, Almacénase, Procésase e Sae". Esa é o esquelete conceptual de calquera dispositivo ao que poidamos chamar máquina de computación. Ordenadores, móbiles, smarwatches, calculadoras e iTrebellos varios, todos respostan a este esquema. Os proxectos que imos ir desenvolvendo a continuación tentarán demostrar como funcións que consideramos intelectuais, propias de algo que denominamos "intelixencia humana", poden ser implementadas con sinxelos circuítos eléctricos.
+En galego, "Entra, Almacénase, Procésase e Sae". Ese é o esquelete conceptual de calquera dispositivo ao que poidamos chamar máquina de computación. Ordenadores, móbiles, smartwatches, calculadoras e iTrebellos varios, todos respostan a este esquema. Os proxectos que imos ir desenvolvendo a continuación tentarán demostrar como funcións que consideramos intelectuais, propias de algo que denominamos "intelixencia humana", poden ser implementadas con sinxelos circuítos eléctricos.
-==== Es transistores, e en transistores te convertirás ====
+==== Transistores es e en transistores te convertirás ====
-Igual xa o escoitaches por aí. TODO son transistores. Existen e existiron outros xeitos de facer computación, pero, de momento, os transistores son as unidades básicas dunha computadora. E… como son eses todopoderosos dispositivos? que clase de feitizos son capaces de crear para traerme a casa os vídeos de "El Rubius OMG"? Pois poden… redoble de tambores… luces fóra… encenderse ou apagarse cando reciben unha corrente eléctrica! Tachaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaan! Si, aínda que non o pareza, iso é MOITO! Para que che quede un pouco máis claro, deixámosche un debuxo que o explica todo.
+Igual xa o escoitaches por aí. TODO son transistores. Existen e existiron outros xeitos de facer computación, pero, de momento, os transistores son as unidades básicas dunha computadora. E… como son eses todopoderosos dispositivos? que clase de feitizos son capaces de crear para traerme a casa os vídeos de "El Rubius OMG"? Pois poden… redoble de tambores… luces fóra… cambiar de estado eléctrico cando reciben unha corrente! Tachaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaan! Si, aínda que non o pareza, iso é MOITO! Para que che quede un pouco máis claro, deixámosche un debuxo que o explica todo ([[gl:guias:aventuras_loxicas#transistor_malo|mal]]).
 {{:guias:transistor.png?250}}
@@ Liña 24: / Liña 24: @@
 ==== Todo é moi lóxico ====
-Non imos entrar moi a fondo niso, pero o caso é que nun transistor temos dous estados, aceso e apagado, on/off, alto e baixo, true ou false… cero e un! Antes xa de que se inventaran as computadoras, os transistores ou o buscaminas, houbo un home, [[https://gl.wikipedia.org/wiki/George_Boole|George Boole]] que se dedicou a estudar as matemáticas desde unha perspectiva binaria, creando o que hoxe se coñece como [[https://gl.wikipedia.org/wiki/%C3%81lxebra_de_Boole| álxebra de Boole]]. Este álxebra propón que podemos descompoñer operacións matemáticas e de [[https://gl.wikipedia.org/wiki/L%C3%B3xica| lóxica filosófica]] complexas en operacións sinxelas (AND, OR, NOT…) aplicadas a estados binarios. O caso é que, con circuítos electrónicos, podemos recrear eses estados binarios e esas operacións e, de aí, podemos chegar moi lonxe!
+Antes xa de que se inventaran as computadoras, os transistores ou o buscaminas, houbo un home, [[https://gl.wikipedia.org/wiki/George_Boole|George Boole]] que se dedicou a estudar as matemáticas desde unha perspectiva binaria, creando o que hoxe se coñece como [[https://gl.wikipedia.org/wiki/%C3%81lxebra_de_Boole| álxebra de Boole]]. Este álxebra propón que podemos descompoñer operacións matemáticas e de [[https://gl.wikipedia.org/wiki/L%C3%B3xica| lóxica filosófica]] complexas en operacións sinxelas (AND, OR, NOT…) aplicadas a estados binarios. Non imos entrar moi a fondo nos postulados de George Boole, xa que podes profundizar pola túa conta lendo o seu tratado, de atractivo título, [[http://gutenberg.org/ebooks/15114|An Investigation of the Laws of Thought on Which are Founded the Mathematical Theories of Logic and Probabilities]]. Seguro que, antes de telo rematado, xa te decatarás de que, se cun transistor podemos conseguir dous estados (chámalle aceso e apagado, on/off, alto e baixo, true ou false ou cero e un), poderemos empregar a elećtrónica para desenvolver as teorías booleanas e crear un mundo no que complexos procesos intelectuais se descompoñen en interaccións binarias.
 ==== Sempre pola porta ====
@@ Liña 68: / Liña 67: @@
 Unha vez sabemos montar unha porta NAND imos empregar 27 delas para construír un circuito capaz de facer… sumas! Pero non unha suma calquera, senón sumas até o 14! (aplausos e exclamacións de admiración)
-Se estás a pensar en saír deste artigo e non voltar xamáis a abrilo, que saibas que existen uns circuitos integrados moi cuquis que xa traen as portas montadas e nós só temos que usar as súas entradas e saídas, co que aforraremos moito traballo. Estes integrados teñen uns nomes tan suxerentes como CD4011 e 74HC00. Sen ningunha dúbida, imos empregar o primeiro. Principalmente, porque tiña dez deles na miña caixa de ferramentas e non sabía que facer con eles. Con 74HC00 se podería facer perfectamente, só habería que cambiar algún cableado tendo en conta o seu pinout.
+Se estás a pensar en saír deste artigo e non voltar xamáis a abrilo, que saibas que existen uns circuitos integrados moi cuquis que xa traen as portas montadas e nós só temos que usar as súas entradas e saídas, co que aforraremos moito traballo. Estes integrados teñen uns nomes tan suxerentes como CD4011 e 74HC00. Sen ningunha dúbida, imos empregar o primeiro. Principalmente, porque tiña dez na miña caixa de ferramentas e non sabía que facer con eles. Con 74HC00 se podería facer perfectamente, só habería que cambiar algún cableado tendo en conta o seu [[https://www.datasheetq.com/image/Renesas/HD74HC00.gif | pinout]].
 === Materiais ===
@@ Liña 74: / Liña 73: @@
   * Unha breadboard de 800 ptos
   * Unha breadboard máis pequena
-  * 7 integrados CD4011. Se queres máis bits, precisas dous integrados e 1/4 por cada un.
+  * 7 integrados CD4011 (ou [[https://circuitdigest.com/electronic-circuits/nand-gate-circuit-diagram|74HC00]] se adaptas o conexionado). Se queres máis bits, precisas dous integrados e 1/4 por cada un.
   * Fío de conexión ríxido de 0,25 mm2.
   * 4 leds.
@@ Liña 96: / Liña 95: @@
 Se cadra o ves mellor descargando o [[https://drive.google.com/file/d/1L_Cnvgq9KX8a74gklY_Pa7zp-_Z4CcjF/view?usp=sharing|.svg orixinal]].
-==== Circuitos que lembran: Flip-Flops ====
+==== Circuitos que lembran: Fechos ====
 Co sumador xa temos un exemplo moi básico (outros dirían ridículamente básico) de procesado de datos, pero eses datos os temos que introducir a man dun xeito moi primitivo, colocando os cables de entrada na liña de positivo ou de masa. Fáltanos un proceso esencial, do que xa falamos, no esquema dunha computadora, a memoria de datos. Precisamos algún circuito que poidamos poñer nun estado determinado e que sexa capaz de manter ese estado, iso ímolo conseguir empregando unicamente, como non… portas NAND!
-O circuito que imos montar chámase **flip-flop**, e require cinco NANDs para almacenar un bit de memoria. O seu esquema é o seguinte:
+O circuito que imos montar chámase **fecho** ou, en inglés e máis comunmente atopado, **latch**, e require catro NANDs para almacenar un bit de memoria. O seu esquema é o seguinte:
-{{:guias:flip-flop.png?400}}
-O cable //Data//  sería unha entrada de datos, é dicir, cando queiramos almacenar un 1 teremos que ter esa entrada en positivo e, cando queiramos un 0, esa entrada a teremos que ter en negativo. O cable //Enable//  nos permite controlar cando se almacena ou non o bit, se //enable//  está en negativo, non respostará aos cambios de estado de //data//. Se está en positivo, a //saída//  será igual ao estado de //data//. No outro terminal teremos o inverso da saída. O botón da dereita é que habilita (Enable) a entrada de datos.
+{{:gl:guias:dlatchnand.png?400|}}
+O terminal //Enable//  nos permitirá controlar cando se almacena ou non un bit, se //enable//  está en negativo, non respostará aos cambios de estado de //data//. Se está en positivo, a //saída//  será igual ao estado de //data//. Deste xeito, se queremos almacenar un 1, teremos que poñer //enable// en modo de escritura, é dicir, conectalo a positivo. Logo teremos que conectar //data// a positivo, para que "entre" un 1, e logo desactivar o //enable// poñéndoo a negativo, para que os posibles cambios en //data// non alteren o estado do bit que acabamos de almacenar.  O bit gardado deste xeito se mostrará na saída, e no outro terminal teremos o inverso (non o imos empregar) que é o que representa esa raia por riba de "saída". Esta vez ímolo montar cun 74HC00, porque se me acabaron os CD4011, que é un motivo técnico de relevancia indiscutible.
 === Materiais ===
   * Breadboard de 400 pts
-  * 2 integrados CD4011
+  * 1 integrado 74HC00
   * Un pulsador
   * 1 resistencia de 10K
-  * 1 resitencia de 470 ohm
+  * 1 resistencia de 470 ohm
   * 1 LED
   * Cable ríxido de 0,25 mm2
-Se queres ter máis bits, non tes máis que replicar este mesmo esquema. Lembra que podes encadear todos os //enables// ao mesmo pulsador e que che sobraban tres portas nun dos integrados, así que non terías que multiplicar todo o material.
+Se queres ter máis bits, que é o que faremos máis adiante, non tes máis que replicar este mesmo esquema. Lembra que podes encadear todos os //enables// ao mesmo pulsador.
-{{:guias:flipflop4011_bb.png?400|}}
+{{:gl:guias:dlatchnand_bb.png?400|}}
 Pode ser que penses que isto non é moita cousa… ao final non é máis que o que se podería facer subindo ou baixando un interruptor!! A grande diferencia está na velocidade á que se pode subir ou baixar ese interruptor, ao cambiar o estado dos nosos bits empregando pulsos eléctricos movémonos a velocidades inalcanzables para calquera ser humano ou dispositivo mecánico!
@@ Liña 137: / Liña 135: @@
 {{:guias:teclado_bb.png?600|}}
-Se te fixas no esquema, non é máis que asignar unha saída para cada bit do número (no noso caso, tres) e conectar os pulsadores dos números decimas coas saídas que o compoñen en binario. Por exemplo, se prememos no botón número 5, conectará a positivo as saídas do primeiro (valor 1) e terceiro bit (valor 4), co cal teremos o número binario equivalente 101. A estas saídas, logo poderemos conectar as nosas memorias para non ter que andar movendo cables.
+Se te fixas no esquema, non é máis que asignar unha saída para cada bit do número (no noso caso, tres) e conectar os pulsadores dos números decimais coas saídas que o compoñen en binario. Por exemplo, se prememos no botón número 5, conectará a positivo as saídas do primeiro (valor 1) e terceiro bit (valor 4), co cal teremos o número binario equivalente 101. A estas saídas, logo poderemos conectar as nosas memorias para non ter que andar movendo cables.
-Os díodos son nada máis para illar os circuítos dos números entre eles.
+Os díodos son nada máis para illar os circuítos de cada pulsador dos demais.
 ==== O ADCNand ===
 Por fin!!
-Xa sabemos facer os bloques precisos para o noso Absurdo Dispositivo Computacional con portas NAND! Agora nada máis teremos que unir todos eles para construír este summum da tecnoloxía bsurda, que será capaz de memorizar nin máis nin menos que dous números binarios de tres bits cada un, e sumalos entre si! Acompáñasme? Zarpamos! (cursilería estilística sobreedulcorada adicada a [[https://twitter.com/smoll73|justificaturespuesta]])
+Xa sabemos facer os bloques precisos para o noso Absurdo Dispositivo Computacional con portas NAND! Agora nada máis teremos que unir todos eles para construír este summum da tecnoloxía absurda, que será capaz de memorizar nin máis nin menos que dous números binarios de tres bits cada un, e sumalos entre si! Acompáñasme? Zarpamos! (cursilería estilística sobreedulcorada adicada a [[https://twitter.com/smoll73|justificaturespuesta]])
 Pois se chegaches até aquí, pouco máis que esta imaxe te fará falla...
@@ Liña 154: / Liña 152: @@
 === Portas ilóxicas ===
 Este cacharro levoume moito máis tempo e blasfemias do que contaba. Pensando na lóxica dixital, tíñame imaxinado que todo  sería sinxelo, entrada positiva, saída negativa e así... pero non é tan doado. Ou si... Comecei a montaxe con compoñentes que tiña por aí ciscados, resistencias de distinto valor, ledes con consumos diferentes, diodos recuperados de outros proxectos... MAL! Despois de dar moitas voltas, cambiei todas as resistencias por 470 ohmnios, todos os ledes iguais, os diodos novos do trinque e todo funcionou! Os consumos eléctricos son importantes para a estabilidade das portas, así que, aínda que pareza que, cando a montaxe é sinxela, todo funciona independentemente do que lle poñamos á saída e da voltaxe coa que alimentemos, mellor limitar ben a corrente de saída cunhas boas resistencias.
+=== Transistor malo ===
+Si, se chegaches aquí para tirarme das orellas, contén os teus impulsos! Os transistores non acenden, pero é a maneira simple de explicarllo ao meu alumnado quinceañeiro. Para ser rigorosos, debera profundizar un anaco máis e poñer un circuitiño cunha resistencia //pull-algo//, explicar como en ausencia de corrente a resistencia funciona como un cable... pero a explicación incorrecta nos pode servir de momento para entender este artigo.
+=== Flip - Flops e fechos ===
+Despois de escribir o artigo, aprendín que, ao que eu lle chamaba Flip-Flop, en realidade sería máis acertado chamarlle "Latch" ou, permitíndome exercer de tradutor, "fecho". O flip-flop leva unha pouca circuitería extra para facer que resposte a un sinal de reloxo, mentres que o fecho non. Non é algo que estexa moi estendido, con frecuencia atoparás que se lle chama flip-flop aos fechos.
 === Referencias ===
 Unhas poucas cousas que me inspiraron ou que copiei, grazas a todos por compartir:

Bricolabs Wiki

Ferramentas de usuario

Ferramentas do sitio

Diferenzas

Ferramentas de páxina