INTRODUCCION A LAS TECNICAS DIGITALES 1 SISTEMAS ELECTRONICOS
ANALOGICOS
DIGITALES
DIGITALES: *INFORMACION CODIFICADA EN DOS UNICOS ESTADOS
*SE BASA EN EL ALGEBRA BOOLEANA *LOS SISTEMAS DIGITALES PUEDEN CLASIFICARSE EN: - SISTEMAS CABLEADOS COMBINACIONALES SECUENCIALES MEMORIAS CONVERTIDORES
CAPÍTULO 7: CONTADORES Y REGISTROS Biestables – Contadores – Registro –
CAPÍTULO 8: CIRCUITOS DE TIEMPO Diseño de osciladores – Temporizadores –
CAPÍTULO 9: CIRCUITOS SECUENCIALES Diseño y Síntesis de Autómatas
CAPÍTULO 10: MEMORIAS Y BUSES NOTA: En cada uno de los capitulos se va introduciendo VHDL La simulación y Síntesis se realiza con el programa BOOLE-DEUSTO
BIBLIOGRAFIA •TECNICAS DIGITALES I : Rodolfo A Cavallero •DISEÑO LOGICO DIGITAL CON VHDL : S. Brown – Z Vranesic •DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES CON VHDL : S.Perez –E. Soto •DISEÑO DIGITAL, PRINCIPIOS Y PRACTICAS : John Wakerly •GUIAS DE ESTUDIO DE LA CATEDRA : Página Web de la Cátedra •CUADERNILLOS DE CATEDRA: Autogestión
CRONOGRAMA DE DESARROLLO DE ACTIVIDADES ACADEMICAS
Clase Nro. TEMA
UNIDAD
1
Álgebra de Boole
2
Funciones Logicas y su minimización
3
Sistemas de Numeración y Códigos
4
Aritmética Binaria
5
Codificadores-Decodificadores Multiplexores/Demux
6
Tecnologia
1
2
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x
3
4
5
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6
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x
8
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x
x
x
Clase Nro. UNIDAD
TEMA
7
Biestables, Contadores y Registros
8
Circuitos de tiempo
9
Circuitos Secuenciales
10
Memorias y Estructura de Buses
17
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20
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x
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32
x
x
x
R
FUNCIONAMIENTO RELE
SISTEMAS DIGITALES
CONBINACIONALES
SECUENCIALES
A
A
f
B
A
B
f
B
f
SISTEMAS DIGITALES
CONBINACIONALES
SECUENCIALES
A
A
f
B
A
B
f
B
f
SISTEMAS DIGITALES
CONBINACIONALES
SECUENCIALES
A
A
f
B
A
B
f
B
f
SISTEMAS DIGITALES
CONBINACIONALES
SECUENCIALES
A
A
f
B
A
B
f
B
f
SISTEMAS DIGITALES
CONBINACIONALES
SECUENCIALES
A
A
f
B
A
B
f
B
A
f
B
f
SISTEMAS DIGITALES
CONBINACIONALES
SECUENCIALES
A
A
f
B
A
B
f
B
A
f
B
f
SISTEMAS DIGITALES
CONBINACIONALES
SECUENCIALES
A
A
f
B
A
B
f
B
A
f
B
f
SISTEMAS DIGITALES
CONBINACIONALES
SECUENCIALES
A
A
f
B
A
B
f
B
A
f
B
f
SISTEMAS DIGITALES
CONBINACIONALES
SECUENCIALES
A
A
f
B
A
B
f
B
A
f
B
f
SISTEMAS DIGITALES
CONBINACIONALES
SECUENCIALES
A
A
f
B
A
B
f
B
A
f
B
f
SISTEMAS DIGITALES
CONBINACIONALES
SECUENCIALES
A
A
f
B
A
B
f
B
A
f
B
f
SISTEMAS DIGITALES
CONBINACIONALES
SECUENCIALES
A
A
f
B
A
B
f
B
A
f
B
f
ALGEBRA DE BOOLE CLASE: Es un conjunto compuesto por ELEMENTOS suceptibles de poseer ciertas propiedades y tener entre ellos, o con elementos de otros conjuntos, ciertas relaciones
CLASE UNIVERSAL : ( U = 1) Es el conjunto de todos los elementos que se van a tratar,
CLASE VACIA: ( 0 ) No contiene ningun elemento
OPERACIONES BOOLEANAS ELEMENTOS CON PROPIEDAD “p”
CONJUNTO “A “
ELEMENTOS CON PROPIEDAD “q”
CONJUNTO “B “
COINCIDENCIA
m=A.B
UNION
M=A+B
DIAGRAMAS DE VENN (Definamos un Universo)
DEFINAMOS DOS CONJUNTOS “A” Y “B” “A” HOMBRES BAJOS
COINCIDENCIA m=A.B
m = BAJOS Y OBESOS
“B”
HOMBRES OBESOS
UNION M=A+B
M = BAJOS O OBESOS
POSTULADOS DEL ALGREBRA DE BOOLE DIAGRAMA DE VENN
( DUALIDAD)
A+1=1
A.0=0
A+0=A
A.1=A
A+ A=1
A.A=0 A = A
PROPIEDAD CONMUTATIVA
PROPIEDAD DISTRIBUTIVA
A+B=B+A
A(B + C) = AB + AC
A . B= B . A
A + BC…N = (A+B)(A+C)…(A+N)
PROPIEDAD DE INVARIANCIA
PROPIEDAD DEL COMPLEMENTO
A+0=A
A+A=1=U
A.1=A
A.A=0
TEOREMAS DEL ALGREBRA DE BOOLE PRINCIPIO DE DUALIDAD: SE OBTIENE UNA EXPRESION DUAL SI: (COMPROBAR EN POSTULADOS) (+)
(.)
ABSORCION
ASOCIATIVA
A + ABCD…N = A
A + (B+C) = (A + B) + C
A . (A+B+C+…N) = A
A.B.C = (A.B).C
NEGACION
DE MORGAN
A = A
A+B=A.B
0 = 1 ,
1 = 0
(0 )
A.B = A + B
(1)
TEOREMA DE DEMORGAN
Observe: m3 = M0
con lo que :A . B = A + B
VENN
A B
FUNCION “OR”
A
B
F
0
0
0
0
1
1
1 1
0
1 1
1
SIMBOLO LÓGICO “OR” A B
F=A+B
DISPLAY “F”
FUNCION “AND”
A
B DISPLAY “F”
A
B
F
0
0
0
0 0
1
1
0
1
1
0
1
SIMBOLO LOGICO AND A B
F = A.B
CIRCUITO NOT A
A
TV A
f
0
1
1
0
CIRCUITO NOR
A B
f
B
B
f
A
TV
A
SIMBOLO LOGICO - NOR
A
B
f
0
0
1
A
0
1
0
B
1
0
0
1
1
0
CIRCUITO NAND
A
SIMBOLO LOGICO - NOT
TV
f=A+B
SIMBOLO LOGICO -NAND
A
B
f
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
A B
f=A.B
TV
SIMBOLO LOGICO –O-EXCLUSIVA
A
B
f
0
0
0
A
0
1
1
B
1
0
1
1
1
0
TV
f=A + B
+
SIMBOLO LOGICO –O-EXCLUSIVA NEGADA (COMPARADOR DE IGUALDAD)
A
B
f
0
0
1
A
0
1
0
B
1
0
0
1
1
1
f=A + B
+
VHDL El lenguaje de programación VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Languaje) es un lenguaje que describe el comportamiento del circuito, es decir describe el hardware En la Fig 1 se observan los tres estilos de descripción
ESTILOS DE DESCRIPCIÓN EN VHDL
COMPORTAMENTAL
(BEHAVIOR)
ALGORITMICO
FLUJO DE DATOS RTL
ESTRUCTURAL JERARQUICO
Fig. 1 Estilos de descripción VHDL
VHDL – Lenguaje para síntesis y modelado de circuitos – Fernado Pardo y Jose Boluda Editorial Alfaomega VHDL - David Maxinez - Editorial C.E.C.S.A Diseño de sistemas con VHDL – Editorial Paraninfo
VHDL ESTRUCTURA BASICA DE UN ARCHIVO FUENTE VHDL
ENCABEZAMIENTO
ENTIDAD
ARQUITECTURA
Library Use.. all
Entityis --Declaración de pines end ;
Architecture of is --Declaracion de señales internas --Declaracion de tipos de datos definidos por el usuario --Declaracion de componentes en caso de instanciación begin --Cuerpo de la arquitectura --Se define la funcionalidad del diseño con: --Asignaciones concurrentes --Procesos --Instanciación de componentes end;
VHDL ENTIDAD Y ARQUITECTURA
entity puerta is port (x1, x2: IN BIT; f:OUT BIT);