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I N D I C E
**- CARACTERÍSTICAS DE LOS CIRCUITOS DIGITALES- ESCALAS DE INTEGRACIÓN DE LOS CIRCUITOS DIGITALES
- SSI, MSI, LSI, VLSI.- FAMILIAS LOGICAS DE LOS CIRCUITOS DIGITALES
- CARACTERÍSTICAS DE LAS FAMILIAS DIGITALES- OTROS CIRCUITOS INTEGRADOS TTL
- ABREVIATURAS DE LOS CIRCUITOS DIGITALES- INDICE SEGÚN LA CARACTERÍSTICAS DE LOS TTL**
TTL
MANUAL COMPLETO
Caracteristicas generalesde los circuitos digitales
ESCALAS DE INTEGRACION DE LOSCIRCUITOS DIGITALESintegrados digitales se clasifican en 4 categorías De acuerdo a su complejidad, los circuitos
básicas llamadas SSI, MSI, LSI, y VLSI. Estaclasificación se fundamenta en la cantidad decompuertas utilizadas para implementar la funciónpropia del chip. Como sabemos, las compuertas sonlos bloques constructivos básicos de todos los circuitos
Digitales. SSI Significa Small Scale Integration (integración en
pequeña escala) y comprende los chips que contienenmenos de 13 compuertas. Ejemplos: compuertas yslip-flops. Los CI SSI se fabrican principalmenteempleando tecnologías TTL, CMOS y ECL. Losprimeros circuitos integrados eran SSI
MSI Significa Médium Scale Integration (integración enmediana scala) y comprende los chips que contiene de13 a 100 compuertas. Ejemplos; codificadores,registros, contadores, multiplexores,
decodificadores,demultiplexores. Los CI MSI sefabrican empleando tecnologías TTL, CMOS y ECL. LSI
Singnifica Large Scale Integration (integración en altascala) y comprende los chips que contienen de 100 a1000 compuertas. Ejemplos: memorias, unidadesaritméticas y lógicas (ALU´s), microprocesadores de 8y 16 bits. Los CI LSI se fabrican principalmente
empleando tecnologías 12L, NMOS y PMOS. VLSI Significa Very Large Scale Integration (integración de
muy alta escala) y comprende los chips que contienenmás de 1000 compuertas, Ejemplos:microprocesadores de 32 bits, microcontroladores,sistemas de adquisición de datos. Los CI VLSI sefabrican también empleando tecnologías 12L, NMOS y
PMOS. FAMILIAS LOGICAS DE LOS CIRCUITOSINTEGRADOS
Una familia lógica es un conjunto de componentesdigitales que comparten una tecnología común deFabricación y tienen estandarizadas suscaracterísticas de entrada y salida; es decir, soncompatibles unos con otros.
Como consecuencia de la estandarización, lainterconexión entre dispositivos lógicos de una mismafamilia es particularmente sencilla y directa: norequiere de etapas adicionales de acoplamiento.
CARACTERISTICAS GENERALES DE LASFAMILIAS LÓGICAS Todas las familias o tecnologías de fabricación decircuitos integrados digitales se agrupan en dos
categorías generales: bipolares y MOS. Lascaracterísticas más relevantes de un circuito integradodigital con su velocidad, su consumo de potencia, suinmunidad al ruido y su confiabilidad. A continuación sedefinen estos términos, desde un punto de vista
general. La Velocidad Mide la rapidez de respuesta de las salidas de uncircuito digital a cualquier cambio en sus entradas. La
velocidad es una consideración importante en eldiseño de sistemas que deben realizar cálculosnuméricos o en circuitos que trabajan con señales dealta frecuencia. El consumo de potencia mide la cantidad de
corriente o de potencia que consume un circuito digitalen operación. El consumo de potencia es unaconsideración importante en el diseño de sistemasoperados por baterías
La inmunidad al ruido Mide la sensibilidad de un circuito digital al ruidoelectromagnético ambiental. La inmunidad al ruido esuna consideración importante en el diseño de sistemasque deben trabajar en ambientes ruidosos com
automóviles, máquinas, circuitos de control industrial,etc. La confiabilidad Mide el período útil de servicio de un circuito digital, es
decir, cuánto tiempo se espera que trabaje sin fallarNiveles de voltaje y estados lógicosEn todos los circuitos digitales prácticos los estadoslógicos 1 y 0 se implementan con niveles de voltaje.Estos niveles tienen rangos muy definidos, separados
por una zona de valores inválidos como se muestra enla figura siguiente
En esta figura, el nivel bajo válido es el rango devoltajes entre V0 y V1, mientras que el nivel alto válidoes el rango de voltajes entre V2 y V3.Los voltajes superiores a V3 ó inferiores a V0 songeneralmente dañinos para los dispositivos digitales y
deben evitarse. Generalmente, V0 corresponde a unnivel de 0 voltios y V3 al valor del voltaje dealimentación (5V, 9V, etc.).
Niveles de voltajeEstado alto válido
TiempoValores inválidosEstado bajo válido
VoltajeV
V2V
V
El fain-inentrada a una salida. Cada entrada de un circuito TTLestándar se comporta com una fuente de corrientecapaz de suministrar 1.8 mA. A este valor de corrientese le asigna un fan-in de 1. mide el efecto de carga que presenta una
El fan-outmanejar una o más entradas. Cada salida de uncircuito TTL estándar se comporta como un disipadorde corriente capaz de aceptar hasta 18 mA, es decir demanejar hastra 10 entradas TTL estándares. Por tanto, mide la capacidad de una salida de
el fan-out de una salida TTL estándar es 10.Existen dispositivos TTL especiales llamados buffers(separadores) y drivers (manejadores) que tienen fan-outs de 30, 50 r incluso 100. Se utilizan en
aplicaciones donde una determinada línea de salidadebe manejar al mismo tiempo un gran número delíneas de entrada. Los buffers y drivers se estudian endetalle en las lecciones 6 y 8.
Otros circuitos integrados TTL Existen varias series o subfamilias TTL, además e laserie TTL estándar 74. Cada una de estas subfamiliasposee características propias que las hacen
adecuadas para aplicaciones o necesidades muyespecíficas. Las más conocidas son: TTL de baja potenciadispositivos designados como 74L00, 74L04.. Comprenden los
Consumen 10 veces menos potencia que losdispositivos TTL estándares correspondientes pero son4 veces más lentos. TTL de alta velocidad. Comprende los
dispositivos designados como 74Hxx y 74Hxxx; porejemplo: 74H05, 74H123. Consumen 2.5 veces máspotencia que los dispositivos TTL estándares pero son2 veces más rápidos. TTL Shottky. Conprende los dispositivos
designados como 74Sxx y 74Sxxx; por ejemplo74S181, 74S11. Consumen 1.8 veces más potenciaque los dispositivos TTL estándares pero son 4 vecesmás rápidos.
TTL Shottky de baja potenciadispositivos designados como 74LSxx 74LSxxx(74LS83, 74LS221, etc.). Consumen 5 veces menospotencia que los dispositivos TTL estándares y sonigual de rápidos. Esta es la subfamilia más utilizada. Comprende los
entre todas las divisiones de la familia TTL. TTL Shottky avanzada de baja potencia. Comprende los dispositivos designados como74ALSXX y 74ALSXXX; por ejemplo: 74ALS00,
74ALS73. Consumen la mitad de la potencia requeridapor los dispositivos LS equivalentes y son el doble derápidos. TTL Shottky avanzada. Comprende los
dispositivos designados como 74AS xx y 74ASxxx; porejemplo 74AS00, 74AS73. Proporciona los más cortostiempos de propagación que el estado actual de latecnología bipolar puede ofrecer y su consumo esintermedio entre TTL estándar y LS.
ABREVIATURAS TIPICAS DE LOSINTEGRADOS
= NIVEL LOGICO ALTO (ESTABLE)= NIVEL LOGICO BAJO (ESTABLE)= FLANCO DE SUBIDA (paso de nivel= FLANCO DE BAJADA (paso de nivellógico bajo a nivel alto)
= NIVEL DE ESTADO DIFERENTE= ESTADO DE ALTA IMPEDANCIA DE UNA= EL NIVEL LOGICO ESTABLE DE LASlógico alto a nivel alto)SALIDA (LOGICA TRI-STATE)
= SALIDAS DE FLIP FLOP= ENTRADA DE DATOS= HABILITADOR= SELECTORENTRADAS A...H
= SELECTOR DE ENCENDIDO O= TIERRA= VOLTAGE= ENTRADASAPAGADO
= ENTRADA O SALIDA DEL RELOJ= INHABILITADOR DE SALIDA= SELECTOR DE GRUPO= SALIDA DE CONTROL
DATA INPUTSENABLESELECTCS
GNDVCCDO.....DnCLOCKINHIBIBIT-OUT
SGOUTPUT
HL
X Za...h
Qo
14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7
Vcc 1C 1Y 3C 3B 3A 3Y 1A 1B 2A 2B 2C 2Y GND
14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7
Vcc 1C 1Y 3C 3B 3A 3Y 1A 1B 2A 2B 2C 2Y GND
14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7
Vcc 2D 2C NC (^) 2B 2A 2Y 1A 1B NC 1C (^) 1D 1Y (^) GND Vcc 14 13 6A 12 6Y 5A 11 10 5Y 4A 9 4Y 8 1A^1 1Y^2 2A^3 2Y^4 3A^5 3Y^6 GND^7
14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7
Vcc 1C 1Y 3C 3B 3A 3Y 1A 1B 2A 2B 2C 2Y GND
14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7
Vcc 6A 6Y 5A 5Y 4A 4Y 1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y GND Vcc 14 13 6A 12 6Y 11 5A 10 5Y 4A 9 4Y 8 1A^1 1Y^2 2A^3 2Y^4 3A^5 3Y^6 GND^7
Vcc 14 13 2D 12 2C NC 11 10 2B 2A 9 2Y 8 1A^1 1B^2 NC^3 1C^4 1D^5 1Y^6 GND^7
Vcc 14 13 2D 12 2C 11 NC 10 2B 2A 9 2Y 8 1A^1 1B^2 NC^3 1C^4 1D^5 1Y^6 GND^7 14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7
Vcc 2D 2C 2G 2B 2A 2Y 1A 1B STROBE^ 1C 1D 1Y GND
STROBE 1G
16 15 14 13 12 11 10 1 2 3 4 5 6 7
Vcc 1X 2D 2C 2G 2B 2A 1X 1B STROBE^ 1C 1D 1Y GND
STROBE 2Y 9 1A 1G^8
14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7
Vcc 2D 2C NC 2B 2A 2Y 1A 1B NC 1C 1D 1Y GND
14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7
Vcc NC H G NC Y A B C D E F GND
NC 14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7
Vcc 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND
