Este libro contiene una serie de casos de estudio sobre diseño lógico digital que se exponen paso a paso en capítulos individuales elaborados a modo de sesiones prácticas. Se recurre al versátil programa PSpice como herramienta para analizar a fondo y poner a prueba en un entorno de simulación los diferentes circuitos lógicos bajo estudio. Todos los capítulos vienen acompañados de una sección final, destinada a la verificación en el laboratorio docente del correcto funcionamiento de los diseños propuestos mediante montajes experimentales realizados sobre placas de prototipos. El material se ha agrupado en tres partes. En la primera de ellas, dedicada a presentar las características más relevantes de las populares familias lógicas TTL y CMOS, se persigue una primera toma de contacto con dispositivos digitales integrados a través de montajes experimentales sencillos, orientados a la caracterización de puertas lógicas pertenecientes a ambas tecnologías. La segunda parte, que incide en cuestiones de diseño digital, está restringida al ámbito de la lógica combinacional y comprende cuatro capítulos. Dos de ellos hacen uso de diferentes tipos de puertas lógicas en las correspondientes realizaciones físicas de los circuitos propuestos; y los dos capítulos restantes, más avanzados, introducen la lógica combinacional modular mediante sendos diseños basados en un multiplexor, por un lado, y en un módulo sumador, por otro. En la tercera parte, la más extensa, se amplía el abanico de dispositivos bajo estudio. Se ha escogido una selección de circuitos y sistemas digitales propios de la lógica secuencial y se ha introducido, en algunos de los diseños planteados, nueva lógica combinacional, como es el caso de diferentes tipos de decodificadores. Si bien la mayoría de los circuitos secuenciales propuestos son de naturaleza síncrona, entre los que se encuentran diseños basados en contadores, registros de desplazamiento y máquinas de estados finitos, se ha optado por reservar un espacio dedicado a destacar las peculiaridades de los circuitos secuenciales asíncronos, ilustrándolas mediante el diseño y posterior análisis y verificación experimental del funcionamiento de un divisor de frecuencia.
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Índice
PARTE 1 Familias lógicas .................................................... 1
1 Puertas lógicas TTL............................................................... 3
2 Puertas lógicas CMOS ........................................................33
PARTE 2 Lógica combinacional ..........................................55
3 Circuitos multinivel con puertas lógicas ............................57
4 Circuito de paridad y conversores de código .....................71
5 Diseño lógico con el multiplexor 74×151 ...........................81
6 Unidad aritmética de cuatro bits en C2 .............................89
PARTE 3 Lógica secuencial ...............................................103
7 Generación de señal de reloj con el 555 ......................... 107
8 Contador módulo 4 ascendente/descendente ............... 115
9 Contador módulo 8 con el 74×90 ....................................123
10 Contadores síncronos con el 74×163 ......................... 135
11 Registro de desplazamiento con el 74×74 .................. 149
12 Diseños con el registro de desplazamiento 74×194 ... 157
13 Máquinas de estados de Mealy y de Moore .............. 171
14 Biestables asíncronos ................................................. 185
15 Divisor de frecuencia asíncrono ................................. 197
Apéndices .................................................................... 213
A El laboratorio docente .................................................. 215
B Riesgos eléctricos ......................................................... 231
C Circuitos integrados e identificación de pines ............. 239
D Valores estándar de resistencias y condensadores ..... 245
E Notas de simulación ..................................................... 249
F Bibliografía ................................................................... 257
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