INDICE 1. Conceptos Introductorias 2. Sistemas Numéricos y Códigos 3. Compuertas Lógicas y Álgebras Booleana 4. Circuitos Lógicos Combinatorios

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1 INDICE 1. Conceptos Introductorias Representaciones numéricas Sistemas digitales y analógicos Sistemas numéricos digitales Representación de cantidades binarias Circuitos digitales Transmisión en paralelo y en serie Memoria Computadoras digitales 15 Problemas 18 Respuestas a las preguntas de repaso Sistemas Numéricos y Códigos Conversiones de binario a decimal Conversiones de decimal a binario Sistemas de numeración octal Sistemas de numeración hexadecimal Códigos BCD Cómo integrar los distintos elementos Código Gray Códigos alfanuméricos Método de paridad para detección de errores Repaso 38 Problemas 41 Respuestas a las preguntas de repaso Compuertas Lógicas y Álgebras Booleana Constantes y variables booleanas Tablas de verdad Operación OR Operación AND Operación NOT Descripción algebraica de circuitos lógicos Evaluación de salidas de circuitos lógicos Implantación de circuitos a partir de expresiones booleanas Compuertas NOR y compuertas NAND Teoremas de Boole Teoremas de DeMorgan Universalidad de las compuertas NAND y NOR Representaciones alterna de compuertas se debe utilizar Símbolos lógicos estándar IEEE y ANSI 87 Problemas 91 Respuestas a las preguntas de repaso Circuitos Lógicos Combinatorios Forma de suma de productos Simplificación de circuitos lógicos Simplificación algebraica Diseño de circuitos de lógica combinatorios Método de mapa de Karnaugh 114

2 4.6. Circuitos OR y NOR exclusivos Generador y verificador de paridad Circuitos inhibidos Características básicas de los CI digitales Detección de fallas en sistemas digitales Fallas internas de los CI digitales Fallas externas Detección de fallas: caso de estudio Lógicas programable 150 Problemas 151 Respuestas a las preguntas de repaso FLIP FLOPS y Dispositivos Relacionados Seguro (latch) de compuertas NAND Seguro (latch) de compuerta NOR Detección de fallas: caso de estudio Señales de reloj y flip flops sincronizados por reloj Flip flor S C sincronizado por reloj Flip flor J K sincronizado por reloj Flip flor D sincronizado por reloj Latch D (seguro transparente) Entradas asíncronas Símbolo IEEE/ANSI Consideraciones sobre la temporización de flip flops Problemas potenciales de temporización de circuitos con flip flops Flip flops maestro y esclavo Aplicaciones de flip flops Sincronización de flip flops Detección de secuencias de entrada Almacenamiento y transferencia de datos Transferencia de datos en serie: registro de corrimiento División y conteo de frecuencia Aplicaciones de microcomputadora Dispositivos de disparador (gatillo) Schmitt Multivibradores monoestable Análisis de circuitos secuénciales Multivibradores astables Detección de fallas en circuitos con flip flop Resumen de flip flops 227 Problemas 229 Respuestas a las preguntas de repaso Aritmética Digital: Operaciones y Circuitos Suma (adición) binaria Representación de números con signo Sumas en el sistema complemento a Resta (sustracciones) en el sistema complemento a Multiplicación de números binarios División binaria Suma en BCD 256

3 6.8. Aritmética hexadecimal Circuitos aritméticos Sumador binario en paralelo Diseño de un sumador completo Sumador completo en paralelo con registros Propagación del acarreo Sumador en paralelo de circuito integrado Sistema complemento a Sumador de BCD Multiplicadores binarios Circuitos integrados aritméticos complejos Símbolo IEEE/ANSI Detección de fallas: caso de estudio 283 Problemas 285 Respuestas a las preguntas de repaso Contadores y Registros Contadores asíncronos (de rizo) Contadores con números MOD <2n Contadores asíncronos en CI Contador asíncrono descendente Retardo de programación en contadores de rizo Contadores asíncronos (en paralelo) Contadores con preestablecimiento El contador (LS193/HC193) Más acerca de la notación de dependencia de IEEE/ANSI Decodificación de un contador Decodificación de espigas (glitches) Conexión en cascada de contadores BCD Diseño de contadores síncronos Contadores con registro de corrimientos Aplicaciones de contadores: contadores de frecuencia Aplicaciones de contadores: reloj digital Registros en circuitos integrados Entrada en paralelo/salida en paralelo, y Entrada en serie/ salida en serie, el 4731B Entrada en paralelo/salida en serie, 74165/74LS165/74HC Entrada en serie, salida en paralelo, 74164/74LS164/74HC Símbolo IEEE/ANSI para registros Detección de fallas 364 Problemas 368 Respuestas a las preguntas de repaso Familias Lógicas de Circuitos Integrados Terminología de circuitos digitales La familia lógica TTL Características estándar de la serie TTL Características mejoradas de la serie TTL Carga y capacidad de salida de TTL Otras características de TTL 412

4 8.7. Conexión entre si de salidas de TTL TTL de tres estados La familia ECL de CI digitales Circuitos integrados MOS digitales EL MOSFET Circuitos MOSFET digitales Características de la lógica MOS Lógica MOS complementaria Características de la serie CMOS salida de CMOS con drenador abierto y con salida de tres estados Compuerta de transmisión CMOS (Conmutador bilateral) Interface de CI Excitación de CMOS con TTL Excitación de TTL con CMOS Tecnología de bajo voltaje Detección de fallas 456 Problemas 458 Respuestas a las preguntas de repaso Circuitos Lógicos MSI Decodificadores Decodificadores y manejadores de BCD a siete segmentos Exhibidores con cristal líquido Codificadores Símbolo IEEE/ANSI Detección de fallas Multiplexores (selectores de datos) Aplicaciones de los multiplexores Demultiplexores (distribuidores de datos) Información adicional sobre la simbología IEEE/ANSI Ejemplos adicionales sobre detección de fallas Comparadores de magnitud Convertidores de códigos Canal de datos Registros de tres estados 74173/LS173/HC Operación de canal de datos 536 Problemas 544 Respuestas a las preguntas de repaso Interface con el Mundo Analógico Interface con el mundo analógico Conversión de digital a analógico Circuitos de un convertidor D/A Especificaciones de DAC Un DAC en circuitos integrado Aplicaciones de DAC Detección de fallas del DAC Conversión de analógico a digital ADC de rampa digital Adquisición de datos 588

5 ADC de aproximaciones sucesivas ADC instantáneos Otros métodos de conversión A/D Voltímetro digital Circuitos de muestra y retención Multiplexaje Osciloscopio de almacenamiento digital 607 Problemas 609 Respuestas a las preguntas de repaso Dispositivos de Memoria Tecnología de la memoria Operaciones generales en la memoria Conexiones entre CPU y la memoria Memorias de sólo lectura (ROM) Arquitectura de la ROM Temporización de la ROM Tipos de ROM Memorias instantáneas Aplicaciones de la ROM Dispositivos lógicos programables RAM de semiconductores Arquitectura de la RAM RAM estática (SRAM) RAM dinámica (DRAM) Estructura y funcionamiento de la RAM dinámica Ciclos de lectura y escritura en DRAM Regeneración de la DRAM Ampliación (expansión) del tamaño de la palabra y la capacidad Funciones especiales de la memoria Detección de fallas en sistemas de RAM Pruebas de ROM 700 Problemas 701 Respuestas a las preguntas de repaso Aplicaciones de un Dispositivo de Lógica Programable El GAL 16V8A Programación de los PLD Software para desarrollo Compilador universal para lógicas programable (CUPL) Comentarios finales 740 Problemas 742 Respuestas a las preguntas de repaso Introducción al Microprocesador y la Microcomputadora Qué es una computadora digital? Cómo piensan las computadoras? El agente secreto Organización de un sistema de computadora básico Elementos básicos de la microcomputadora Palabras de computadora 753

6 13.7. Palabras de instrucción Ejecución de un programa en lenguajes de máquina Estructura típica de una microcomputadora Comentarios finales 765 Respuesta a las preguntas de reposo 765 Apéndice I: Glosario 769 Apéndice II: Hojas de especificaciones de fabricantes de CI 782 Respuestas a Problema Seleccionados 812 Índice de circuitos integrados (CI) 822 Índice 824

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