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Circuitos Electrónicos Digitales, Apuntes de Ingeniería Infórmatica

Asignatura: CED, Profesor: Baena, Carmen, Carrera: Ingeniería Informática - Ingeniería de Computadores, Universidad: US

Tipo: Apuntes

2012/2013

Subido el 11/07/2013

danixd
danixd 🇪🇸

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Circuitos Electrónicos Digitales
Tema 3: Familias lógicas
Bloque 1: Circuitos Electrónicos y familias lógicas
Bibliografía
Thomas L Flo d F ndamentos de sistemas digitales
Thomas
L
.
Flo
y
d
:
F
u
ndamentos
de
sistemas
digitales
Charles H. Roth: Fundamentos de Diseño Lógico
A.
Sedra
and K.C. Smith: Dispositivos electrónicos y amplificación
A.
Sedra
and
K.C.
Smith:
Dispositivos
electrónicos
y
amplificación
de señales
Molina et al: Estructura y Tecnología de Computadores
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Circuitos Electrónicos Digitales^ Tema 3: Familias lógicas

Bloque 1: Circuitos Electrónicos y familias lógicas • Bibliografía Thomas L^ Flo d

F^ ndamentos de sistemas digitales

-^ Thomas^ L. Floyd: Fundamentos de sistemas digitales •^ Charles H. Roth: Fundamentos de Diseño Lógico •^ A.^ Sedra^ and K.C. Smith: Dispositivos electrónicos y amplificaciónA.^ Sedra and K.C. Smith: Dispositivos electrónicos y amplificación

de señales

-^ Molina^ et al

: Estructura y Tecnología de Computadores

Guión del tema

Variables y operadores lógicos. Representaciones de operadores lógicosRepresentaciones de operadores lógicos. Algebra de conmutación. Ejemplo de puertas CMOS. Familias lógicas: concepto y clasificación.

g^

p^ y

Parámetros de conmutación.

Variables y operadores lógicos^ O^

d^ ló i^

t^ i

Operadores lógicos: representaciones Nombre del operador

Representaciones

NOT^

,NOT X, /X

OR^

V1^ V2 V

X^ V

OR^

V1 + V2, V1 or V

NOR^

X^ +^ Y ,^ XnorY

AND^

X·Y, X and Y, X&Y

NAND^

XnandYYX ,⋅

EXOR

XnandYYX , X ⊕ Y , XexorY

Variables y operadores lógicos^ O^

d^ ló i^

í^ b l Operadores lógicos: símbolos Inversor

X^ Y^0

Símbolos IECNo normalizado

X^

Y

1 0 T bl d^ d d

Normalizados:

Tabla de verdad

Y X^

Y

1 X

IEC: International Electrotechnical CommissionLa normalización sigue el ANSI/IEEE Standard 91-

Variables y operadores lógicos^ O^

d^ ló i^

í^ b l Operadores lógicos: símbolos NOR

X Y^ Z^ 0 0^1 0 1^0 0 1^0 1 0^0 1 1^0 1 1^0 Tabla de verdadTabla de verdad

Variables y operadores lógicos^ O^

d^ ló i^

í^ b l Operadores lógicos: símbolos AND

X Y^ Z^ 0 0^0 0 1^0 1 0^0 1 1^1 Tabla de verdad

Variables y operadores lógicos^ O^

d^ ló i^

í^ b l Operadores lógicos: símbolos XOR

X Y^ Z^ 0 0^00 0 0 0 1^1 1 0^1 1 0^1 1 1^0 Tabla de verdad

Algebra de conmutación El algebra de conmutación es un caso especial del algebra de Boole enel que el^ conjunto sólo posee 2 elementos

: B = {0, 1}.

el que el^ conjunto

sólo posee 2 elementos

:^ B^ {0, 1}.

Tiene 3^ operadores

: 2 son binarios (

OR^ y^ AND ) y uno es unario (

NOT ,

también llamado INVERSOR y COMPLEMENTO).

y Se define mediante

4 postulados

y se extraen

múltiples teoremas

. En

la siguiente tabla se presentan: P1:P4, y T1:T10, respectivamente. Postulados y teoremas (y, por tanto, cualquier propiedad que seaderivación de ellos) cumplen el

principio de dualidad

Expresión (OR, AND, 0, 1) es OK

⇒^ Expresión (AND, OR, 1, 0) es OK

Familias lógicas

El^ componente

electrónico

básico^ es^

el^ transistor

Hay^ diferentes

El^ componente

electrónico

básico^ es^

el^ transistor

.^ Hay^ diferentes

tecnologías para fabricar transistores y, para cada tipo, diferentes formasde hacer puertas. Familia lógica

: Conjunto de puertas con una determinada tecnología, que hace que los parámetros eléctrico-temporales de todas las puertassean similares. Dentro de una familia, hay

subfamilias.

Familias lógicas

Comparación de familias.

Ejemplos de puertas lógicas

NAND^ CMOSNAND^ CMOS Familia Lógica: CMOS Nº de transistores: 4 Tipo^ de^

transistores: CMOS Número de entradas: 2 z Ejercicio :^

Analizar^ este circuito^ (estacionario)

y comprobar que:comprobar que:^ Y = NAND(A, B)

Ejemplos de puertas lógicas:Ejemplos

de puertas lógicas:

Otras tecnologías: TTL Inversor TTL ó

NOR TTL^ ó

NAND TTL Familia Lógica: TTL

Familia Lógica: TTL Nº de transistores: 2 Tipo de transistores: BJT

Familia Lógica: TTL Nº de transistores: 6 Tipo de transistores: BJT Número de entradas: 2

Familia Lógica: TTL Nº de transistores: 4 Tipo de transistores: BJT Número de entradas: 2

Parámetros de conmutación Niveles lógicos “altos” y “bajos”. Márgenes de ruido. Tiempos de propagación. Tiempos de transiciónTiempos de transición. Fan-in / Fan-out. Potencia consumida.

Parámetros de conmutación Niveles lógicos “altos” y “bajos”. Márgenes de ruido.