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Los Circuitos Integrados Digitales (ICs) son dispositivos electr贸nicos que contienen una o m谩s funciones digitales integradas en un solo chip o circuito. Se basan en la l贸gica digital, que es un sistema de representaci贸n y procesamiento de informaci贸n binaria mediante se帽ales el茅ctricas de dos estados (1 y 0). Estos componentes se utilizan ampliamente en sistemas electr贸nicos para transmitir, almacenar y procesar informaci贸n de forma digital, realizando funciones l贸gicas y de procesamiento de se帽ales digitales.
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Los circuitos integrados (CI) son componentes electr贸nicos que agrupan y conectan m煤ltiples dispositivos electr贸nicos en miniatura, principalmente transistores, dentro de un solo bloque de material semiconductor, generalmente silicio.
Estos circuitos suelen producirse en conjunto sobre una l谩mina delgada de material semiconductor, con di谩metros de 200 o 300 mm, antes de ser cortados en peque帽os chips individuales. El tama帽o de estos chips var铆a desde el de una cabeza de alfiler hasta el de una estampilla postal. La mayor铆a de los circuitos integrados o microchips, como se les llama de manera informal, se encapsulan de forma individual en paquetes sellados, antes de ser montados en placas de circuitos impresos (PCB).
Est谩n compuestos por componentes electr贸nicos individuales como diodos, resistencias y transistores. Estos componentes se conectan mediante cables y se utilizan para construir sistemas electr贸nicos complejos. Los circuitos digitales discretos son 煤tiles para entender el funcionamiento b谩sico de los sistemas electr贸nicos y son ampliamente utilizados en aplicaciones que requieren altas frecuencias, alta potencia o alta integridad de se帽al.
Las escalas de integraci贸n en los ICs incluyen tecnolog铆as de tales como:
Compuerta L贸gica Nand 7400
Los circuitos integrados digitales incluyen componentes tales como compuertas l贸gicas, flip-flops, contadores, multiplexores y demultiplexores, entre otros. Estos componentes se utilizan para realizar funciones l贸gicas y de procesamiento de se帽ales digitales, y son esenciales para la construcci贸n de sistemas electr贸nicos complejos como computadoras, sistemas de control, sistemas de comunicaciones, etc.
Las escalas de integraci贸n en los Circuitos Integrados Digitales (ICs) se refieren a la cantidad de componentes electr贸nicos integrados en un solo chip o dispositivo. La escala de integraci贸n se mide en n煤mero de componentes por unidad de 谩rea y se usa com煤nmente para describir el progreso de los dispositivos electr贸nicos.
A medida que aumenta la escala de integraci贸n, se pueden integrar m谩s componentes en un solo dispositivo, lo que a su vez permite disminuir el tama帽o de los sistemas electr贸nicos y reducir los costos asociados con la construcci贸n de sistemas complejos.
Tabla de las escalas de integraci贸n de compuertas l贸gicas
ASIC (Application Specific Integrated Circuit) se refiere a los circuitos integrados digitales que se han dise帽ado y fabricado para un prop贸sito espec铆fico y no se encuentran comercialmente. Estos circuitos integrados est谩n optimizados para realizar una tarea espec铆fica, y su dise帽o y fabricaci贸n se realiza con una combinaci贸n de hardware y software espec铆ficos.
Los ASICs son diferentes de los circuitos integrados gen茅ricos, que est谩n dise帽ados para ser utilizados en una variedad de aplicaciones y son m谩s vers谩tiles. Sin embargo, los ASICs ofrecen una mayor eficiencia en t茅rminos de tama帽o, velocidad y consumo de energ铆a, ya que se optimizan para realizar una tarea espec铆fica.
En el dise帽o de un ASIC, se tiene en cuenta el costo, la velocidad y el tama帽o del circuito. En algunos casos, los ASICs pueden ser m谩s costosos que los circuitos integrados gen茅ricos, pero su alta eficiencia los hace adecuados para aplicaciones con factores cr铆ticos.
Los circuitos integrados de aplicaci贸n espec铆fica (ASIC) se desarrollan con un objetivo particular, ya sea para un dispositivo, sistema o algoritmo espec铆fico de procesamiento. Originalmente, el concepto se vinculaba principalmente con la "l贸gica de pegamento" (glue logic), abarcando componentes como controladores de bus, decodificadores, multiplexores y otros elementos que se encuentran en sistemas compuestos por partes muy integradas. Con el tiempo, los ASIC han avanzado hasta reemplazar m煤ltiples funciones auxiliares que sol铆an ser distribuidas entre diversos circuitos SSI/MSI.
Actualmente, los ASIC han incrementado su complejidad, integrando sistemas y subsistemas capaces de realizar funciones especializadas en el procesamiento de datos y se帽ales. Por su relaci贸n costo-beneficio, eficiencia energ茅tica y capacidad de miniaturizaci贸n, los ASIC se han convertido en una opci贸n com煤n para muchas aplicaciones.
<aside> 馃攷 Sitio web ejemplo
Chips 聽|聽 Google for Developers
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La l贸gica programable en circuitos integrados digitales es la capacidad de configurar un circuito integrado digital para realizar una tarea espec铆fica mediante la configuraci贸n de la l贸gica en su interior (hardware). Esto se logra mediante el uso de circuitos integrados programables.
Los circuitos integrados programables son una alternativa a los ASICs (Application Specific Integrated Circuits), que est谩n dise帽ados y fabricados para un prop贸sito espec铆fico y no pueden ser modificados una vez que est谩n fabricados. Los circuitos integrados programables, se pueden programar y reconfigurar en el campo para adaptarse a una amplia variedad de aplicaciones.
Simple Programmable Logic Device, que es un tipo de circuito integrado digital que se utiliza en aplicaciones que requieren una l贸gica combinatoria y secuencial limitada.
Los SPLDs son menos flexibles que los CPLDs y las FPGAs, pero tienen un tama帽o de dispositivo m谩s peque帽o y un tiempo de respuesta m谩s r谩pido. Los SPLDs se utilizan ampliamente en aplicaciones de control de dispositivos y sistemas embebidos donde se requiere una l贸gica de programaci贸n limitada.
Complex Programmable Logic Device, es un tipo de circuito integrado digital que combina caracter铆sticas de una FPGA y un circuito integrado de prop贸sito espec铆fico (ASIC).
Los CPLDs son menos flexibles que las FPGAs pero tienen un tama帽o de dispositivo m谩s peque帽o y menor tiempo de respuesta que una FPGA. Los CPLDs son adecuados para aplicaciones que requieren una l贸gica combinatoria y secuencial limitada y se utilizan ampliamente en sistemas embebidos, control de dispositivos y aplicaciones de interfaz de usuario.
Los FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) son un tipo de circuito integrado digital que permite a los usuarios programar y re-programar la l贸gica de forma repetida
Est谩n dise帽adas para aplicaciones que requieren una gran cantidad de flexibilidad en el dise帽o de la l贸gica y se utilizan ampliamente en aplicaciones de procesamiento de se帽ales, computaci贸n paralela y sistemas embebidos.
El Microprocesador es el "cerebro" de un sistema electr贸nico y se encarga de realizar c谩lculos y controlar el funcionamiento de los dispositivos conectados, se ejecutan instrucciones de programa para realizar tareas espec铆ficas. Se utilizan ampliamente en computadoras personales, sistemas embebidos y dispositivos electr贸nicos de consumo, y est谩n disponibles en una amplia variedad de tama帽os y capacidades.
La capacidad de un microprocesador se mide en t茅rminos de su velocidad de reloj, su tama帽o de registro y su memoria cache. Los microprocesadores son una parte clave del hardware en un sistema electr贸nico y determinan la velocidad y la eficiencia de las operaciones que se realizan en el sistema.
Los microcontroladores se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo sistemas de automatizaci贸n industrial, dispositivos electr贸nicos de consumo, sistemas de control de motores y sistemas de seguridad.
Las se帽ales digitales son representaciones discretas de se帽ales anal贸gicas, como las que se encuentran en audio, video, im谩genes y otros tipos de datos.
Los Circuitos Integrados Digitales se basan en la l贸gica digital y en el desarrollo de componentes electr贸nicos para formar sistemas complejos que permiten la manipulaci贸n y procesamiento de informaci贸n digital. Contienen funciones digitales integradas para realizar funciones l贸gicas y de procesamiento de se帽ales digitales. Son ampliamente utilizados en sistemas electr贸nicos debido a su tama帽o reducido y costo, y desempe帽an un papel fundamental en la tecnolog铆a moderna.