AUTORES PRÓLOGO COMENTARIOS DE LOS AUTORES A LA SEGUNDA EDICIÓN INTRODUCCIÓN SIMBOLOGÍA Y NOMENCLATURA PROGRAMAS UTILIZADOS CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA LÓGICA DIGITAL CAPÍTULO 2. CIRCUITOS COMBINACIONALES 2.1 DEFINICIONES Y GENERALIDADES 2.2 MULTIPLEXORES 2.2.1 Aplicaciones 2.2.1.1 Funciones lógicas con multiplexor 2.2.1.2 Conversión de datos de paralelo a serie 2.2.2 Aumento de la capacidad de un multiplexor 2.2.2.1 Aumento del número de salidas de un Mux 2.2.2.2 Aumento del número de entradas de un Mux 2.3 DEMULTIPLEXORES 2.3.1 Aplicaciones 2.3.1.1 Convertidor serie a paralelo 2.3.1.2 Multiplexación en el tiempo 2.4 DECODIFICADORES 2.5 DECODIFICADORES EXCITADORES 2.5.1 Aumento de la capacidad de un decodificador 2.6 CODIFICADORES 2.6.1 Codificadores sin prioridad 2.6.2 Codificadores con prioridad 2.6.3 Aumento de la capacidad de un codificador 2.7 COMPARADORES DE MAGNITUD 2.7.1 Aumento de la capacidad de los comparadores 2.8 GENERADORES/DETECTORES DE PARIDAD CAPÍTULO 3. CIRCUITOS SECUENCIALES. BIESTABLES 3.1 DEFINICIONES Y GENERALIDADES 3.1.1 Diferencias entre circuitos combinacionales y circuitos secuenciales 3.2 BIESTABLES 3.2.1 Definiciones y generalidades 3.2.1.1 Notación y significado de las variables 3.2.1.2 Simbología 3.2.1.3 Puertas NOR y NAND forzadas 3.2.2 Biestables asíncronos 3.2.2.1 Biestable R-S activo al nivel alto 3.2.2.2 Biestable R-S activo al nivel bajo 3.2.2.3 Biestable J-K asíncrono 3.2.3 Biestables síncronos 3.2.3.1 Biestable R-S síncrono activado por nivel 3.2.3.2 Biestable tipo D activo por nivel 3.2.3.3 Biestable J-K Master-Slave 3.2.3.4 Biestable tipo D accionado por flanco Edge-Triggered 3.2.3.5 Biestable tipo T activo por flancos de bajada 3.2.4 Resumen de ecuaciones de biestables 3.2.5 Conversiones de nivel a flanco, en la señal activa de Reloj CAPÍTULO 4. CIRCUITOS SECUENCIALES. SISTEMAS ASÍNCRONOS 4.1 DEFINICIONES Y GENERALIDADES 4.1.1 Introducción 4.1.2 Modelo del autómata de Moore y Mealy 4.1.3 Realimentación de las variables internas 4.1.4 Estabilidad 4.1.5 Transiciones entre estados no adyacentes 4.1.6 Utilización 4.2 SÍNTESIS DE SISTEMAS SECUENCIALES ASÍNCRONOS 4.2.1 Identificación de las variables de entrada/salida 4.2.2 Construcción del diagrama de estados y de la tabla de fases 4.2.3 Determinación de estados equivalentes o pseudoequivalentes 4.2.4 Tabla de fusión 4.2.5 Codificación de estados internos 4.2.6 Tabla de excitación 4.2.7 Ecuaciones lógicas de las salidas y de las variables internas 4.2.8 Circuito lógico CAPÍTULO 5. CIRCUITOS SECUENCIALES. SISTEMAS SÍNCRONOS 5.1 DEFINICIONES Y GENERALIDADES 5.1.1 Introducción 5.2 SÍNTESIS DE SISTEMAS SECUENCIALES SÍNCRONOS 5.2.1 Identificación de las variables de entrada/salida 5.2.2 Construcción del diagrama de estados y de la tabla de fases 5.2.3 Determinación de estados equivalentes o pseudoequivalentes. Minimización de estados 5.2.4 Tabla de fusión 5.2.5 Codificación de estados internos 5.2.6 Elección de los elementos de memoria 5.2.7 Tabla de excitación 5.2.8 Ecuaciones lógicas de las salidas y de las variables internas, simplificadas 5.2.9 Circuito lógico 5.3 ARRANQUE DEL AUTÓMATA FINITO CAPÍTULO 6. CIRCUITOS SECUENCIALES. REGISTROS Y CONTADORES 6.1 DEFINICIONES Y GENERALIDADES 6.1.1 Introducción 6.2 REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO 6.2.1 Registros de entrada serie 6.2.2 Registros de entrada paralelo 6.2.3 Registros reversibles 6.2.4 Registros de desplazamiento en anillo 6.3 CONTADORES 6.3.1 Características de los contadores 6.3.2 Diseño de un contador en modo síncrono 6.3.3 Diseño de un contador en modo asíncrono 6.3.4 Diseño de un descontador o contador descendente 6.3.5 Diseño de un contador reversible asíncrono 6.3.6 Diseño de un contador con preselección 6.3.7 Contadores integrados asíncronos MSI 6.3.8 Contadores integrados síncronos MSI 6.3.9 Aplicaciones de los contadores 6.3.9.1 Divisores de frecuencia 6.3.9.2 Medidores de frecuencia CAPÍTULO 7. RELOJES Y TEMPORIZADORES 7.1 INTRODUCCIÓN 7.1.1 El circuito RC 7.1.2 El circuito RC como derivador 7.1.3 El circuito RC como integrador 7.1.3.1 Comparador Trigger Schmitt con AO 7.1.3.2 Comparador inversor lógico CMOS 7.2 CIRCUITOS MONOESTABLES 7.2.1 Monoestable como operacional 7.2.2 Monoestable con puertas lógicas CMOS 7.2.3 Monoestable disparado por nivel 7.2.4 Monoestable disparado por impulso 7.2.5 Monoestable redisparable 7.2.6 Monoestable integrado 7.3 MULTIVIBRADOR ASTABLE 7.3.1 Astable con operacional 7.3.2 Astable con CMOS 7.3.3 Multivibrador astable integrado 7.3.4 Multivibrador astable basado en cristal de cuarzo CAPÍTULO 8. MEMORIAS DE SEMICONDUCTORES 8.1 INTRODUCCIÓN 8.2 ESTRUCTURA GENERAL DE UNA MEMORIA 8.3 ESTRUCTURA INTERNA DE UNA MEMORIA 8.4 CARACTERÍSTICAS DE UNA MEMORIA 8.5 CLASIFIACIÓN DE LAS MEMORIAS 8.5.1 Memorias RAM estáticas (SRAM) 8.5.1.1 Modos de funcionamiento de una memoria RAM estática 8.5.2 Memorias RAM dinámicas (DRAM) 8.5.2.1 Multiplexado de las líneas de dirección 8.5.2.2 Modos de funcionamiento de una memoria RAM dinámica 8.5.2.3 Controladores de memoria dinámica 8.5.3 Memorias ROM 8.5.4 Memorias PROM 8.5.4.1 Grabadores PROM 8.5.5 Memorias EPROM 8.5.5.1 modos de funcionamiento de una memoria EPROM 8.5.6 Memorias EEPROM 8.5.7 Memorias FLASH 8.5.8 Memorias NOVRAM 8.6 AUMENTO DE LA CAPACIDAD DE MEMORIA 8.6.1 Aumento de la longitud de la palabra 8.6.2 Aumento del número de posiciones de memoria 8.6.2.1 Selección decodificada 8.6.2.2 Selección lineal 8.6.3 Aumento total de la capacidad de memoria CAPÍTULO 9. DISPOSITIVOS LÓGICOS PROGRAMABLES 9.1 DEFINICIONES Y GENERALIDADES 9.1.1 Arquitectura no configurable 9.1.2 Arquitectura configurable 9.2 CLASIFICACIÓN DE LOS CIRCUITOS INTEGRADOS 9.3 ESTRUCTURA BÁSICA DE LOS PLD 9.3.1 Simbología en los PLD 9.3.2 Matriz AND 9.3.3 Matriz OR 9.4 COMPOSICIÓN DE MATRICES 9.5 CIRCUITOS FPLA 9.6 CIRCUITOS PAL 9.6.1 Introducción 9.6.2 Topologías de salida en los dispositivos PAL 9.6.3 Nomenclatura de los dispositivos PAL 9.7 CIRCUITOS GAL 9.7.1 Estructura de una GAL 9.7.1.1 Implementación de una suma de productos 9.7.2 Diagramas de bloques de una GAL 9.7.3 Macroceldas configurables en una GAL 9.7.3.1 Modo combinacional 9.7.3.2 Modo registrado 9.8 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS 9.8.1 Frecuencia, tiempos y cronogramas 9.8.2 Circuitos de entrada y salida 9.8.3 Iniciación de PLD con registros 9.8.4 Seguridad del diseño realizado 9.8.5 Consumo de potencia 9.8.6 Modo de bajo consumo 9.8.7 Dispositivos programables dentro del sistema (isp) 9.9 DISPOSITIVOS CPLD 9.9.1 Introducción 9.9.2 Bloques lógicos 9.9.3 Matriz de interconexión programable
La ?Era Digital?, término que bien podría aplicarse a los tiempos que vivimos, está llena de sistemas cuyo funcionamiento se basa en las leyes y principios básicos de esta disciplina, la Lógica Digital. Por otra parte, y apoyándose en la evolución que han experimentado los sistemas informáticos, en los últimos años han proliferado las herramientas de simulación por ordenador, que han hecho que el diseño y desarrollo de sistemas electrónicos no se pueda concebir si no es con la aplicación de las mismas. Estas dos importantes premisas estructuran este libro, dirigido fundamentalmente a que los estudiantes que cursan carreras de Ingeniería (Industrial, Telecomunicación, Informática, etc.), Ciencias Físicas u otras enseñanzas en las que en sus planes de estudio se incluyan materias afines con esta disciplina, dispongan de una bibliografía que combina tres importantes aspectos: la teoría, pilar base del conocimiento; los ejemplos y problemas, que permiten aplicar dicha teoría; y la realización de prácticas utilizando las herramientas de simulación, que permiten experimentar y por consiguiente afianzar ese conocimiento adquirido. Si a todo ello se añade que la experiencia en el manejo de estas herramientas resulta imprescindible en el mundo laboral actual, hace que el estudio de este tipo de bibliografías resulte más que aconsejable para todo el colectivo citado. Es importante destacar que este mismo planteamiento ya se ponía de manifiesto en la publicación del primer volumen, titulado ?Electrónica Digital. Introducción a la Lógica Digital. Teoría, Problemas y Simulación?, viéndose ahora reforzado en este segundo volumen, ya que sigue el mismo planteamiento, buscando así la complementariedad que permita la asimilación completa de los contenidos. ?Electrónica Digital. Lógica Digital Integrada. Teoría, Problemas y Simulación? analiza en detalle los circuitos combinacionales y los secuenciales, donde se estudian los sistemas biestables, los sistemas síncronos y asíncronos, y los registros y contadores. Igualmente se estudian los circuitos de relojes y temporizadores, las memorias de semiconductores y los dispositivos lógicos programables (PLD?s). Además, se hace referencia a la síntesis de circuitos programables, sentándose las bases de esta área de conocimiento. En esta segunda edición del libro se han actualizado y mejorado varios temas con el objetivo de hacer más fácil la asimilación de los conceptos explicados. Además, se incluye un CD-ROM que contienen entre otras, las versiones operativas de Electronics Workbench Demo, microCAP, OrCAD Demo y MultiSIM Demo (con Ultiboard y Ultiroute), una serie de documentos en formato electrónico PDF con los manuales y tutoriales en castellano de herramientas de simulación, así como los ejemplos de todos los circuitos y diseños que se han analizado en el libro.
