UNIDAD 4

TEMA: CONSTRUCCIÓN DE CIRCUITOS DE VARIOS NIVELES

ARQUITECTURA DE HARDWAREÍNDICE

Implementación de Circuitos varios nivelesEquivalencia o reducción de circuitosCircuitos Digitales BásicosCircuitos IntegradosCircuitos CombinacionalesMultiplexores, Decodificadores, selectores,

comparadores

1. Se escribe primero la Tabla de Verdad2. Se generan los complementos de las entradas por medio de

inversores3. Se dispone de una compuerta Y o AND para cada termino

que tenga un 1 en la tabla de resultado4. Se conectan las entradas apropiadas a las compuertas AND5. Se conectan todas las salidas a las compuertas AND o una

compuerta OR.

PROCESO PARA LA IMPLEMENTACION DE CIRCUITOS VARIOS NIVELES

CIRCUITO DE TRES NIVELES

Permite a los diseñadores la reduccion del numero de compuertas, con el objeto de reducir costos, disminuir el espacio de los componentes y el consumo de energía entre otros factores.-

•Circuitos Integrados•Circuitos Combinacionales

•Multiplexores•Decodificadores•Comparadores•Arreglos Lógicos programables

•Circuitos artimeticos•Registro de Corrimiento•Sumadores•ALU•Relojes

¿QUÉ ES UN CIRCUITO INTEGRADO?Circuito electrónico en miniatura construido sobre

un soporte de silicio y que viene generalmente en un encapsulado negro con patillas de metal

Un circuito integrado (CI) es una pastilla o chip muy delgado en el que se encuentran miles o millones de dispositivos electrónicos interconectados entre si, principalmente diodos y transistores, aunque también componentes pasivos como resistencias o condensadores. Su área puede ser de 1 cm2 o incluso inferior.

Clasificación de CIs de acuerdo al numero de compuertas que integra

•SSI :1 a 10 Compuertas•MSI : 10 a 100 Compuertas•LSI : 100 a 1000 Compuertas•VLSI : mas de 10000 Compuertas

CLASIFICACION DE CIs de acuerdo al numero de transistoresque integra, •SSI :10 a 100 transistores – pequeño nivel•MSI : 101 a 1000 transistores – medio nivel•LSI : 1001 a 10000 transistores – grande •VLSI : 10001 a 100000 transistores – muy grande•ULSI : 100001 A 1000000 transistores – ultra grande•GLSI : mas de 1000000 de transistores – giga grande

ESQUEMA DE NUMERACIÓN DE LOS CIRCUITOS INTEGRADOS

La numeración de los dispositivos lógicos de la serie 7400 utilizan a menudo la siguiente norma, aunque los específicos varían entre los fabricantes.

Un prefijo de dos o tres letras que indica el fabricante del dispositivo.Dos caracteres como segunda parte del prefijo, en los que los más

comunes son “74” (indicando un dispositivo con un rango de temperaturas comercial) y “54” (indicando un rango de temperaturas extendido, adecuado para uso militar).

Hasta cuatro letras que describen la subfamilia lógica, según lo indica la tabla 1.

Dos o más dígitos asignados para cada CI, que indica él tipo de aplicación o que hace o que tiene internamente el CI.

Sufijos adicionales de letras y números pueden utilizarse para indicar el tipo de encapsulado, el grado de calidad u otra información, pero ésta varía ampliamente con cada fabricante.

EJEMPLO DE CIPor ejemplo SN74ALS245 significa que es un dispositivo

fabricado por Texas Instruments (SN), es un dispositivo TTL con rango de temperatura comercial, es un miembro de la familia Schottky de bajo consumo avanzado.

74 - Subserie inicial, obsoleta.74L - Bajo consumo, pero lentaH - Alta velocidadS - Schottky, obsoletaLS - Schottky de bajo consumoAS - Schottky AvanzadaALS - Schottky Avanzada de bajo consumoF - Rápida

CARACTERISTICAS GENERALESLas características destacables de estos componentes son las

siguientes:Tensión de alimentación: 5 V, con una tolerancia (de 4,5 V a

5,5 V).Niveles lógicos: entre 0,2 V y 0,8 V para el nivel bajo (L) y entre

2,4 V y 5 V para el nivel alto (H), ya que estos chips son activados por altos y bajos, o también llamados 0 y 1, dígitos del sistema binario utilizados para estos usos en la electrónica.

Código identificador: el 74 para los comerciales y el 54 para los de diseño militar. Estos últimos son chips más desarrollados, ya que los de serie 74 soportan menos rangos de temperaturas.

Temperatura de trabajo: de 0 °C a 70 °C para la serie 74 y de -55º hasta los 125 °C para la 54.

APLICACIONES

Algunos de los circuitos integrados más

avanzados son los microprocesadores que

controlan múltiples artefactos: desde

ordenadores hasta electrodomésticos,

pasando por los teléfonos móviles. Otra familia

importante de circuitos integrados la constituyen

las memorias digitales.

Son aquellos en donde el valor de las salidas del circuito esta únicamente determinada por el valor instantáneo de las

entradas.

Son circuitos combinacionales con varias entradas y una única salida de datos, están dotados de entradas de control, capaces de seleccionar una y solo una de las entradas de datos para permitir su transmisión desde la entrada seleccionada hacia dicha salida Es un circuito de 2n entradas de datos, una salida de datos y n entradas de control que seleccionan una de las entradas de datos.

Salida

Son circuitos combinacionales con una sola entrada de datos y varias salidas de datos, están dotados de entradas de control, capaces de seleccionar una y solo una de las salidas de datos por la que saldrá la información proveniente de la entrada Es un circuito de 2n salidas de datos, una entrada de datos y n entradas de control que seleccionan una de las salidas de datos.

Es un circuito combinacional cuya función es convertir un codigo binario deentrada(natural,BCD,etc) de N bits de entrada y M líneas de salida, N puede ser cualquier entero y M es un entero menor o igual a 2 elevado a la N, tales cada línea de salida será activada para una sola de las combinaciones posibles de entradaEs un circuito que toma n bits de entrada y los usa para seleccionar exactamente una de sus 2n salidas posibles. El decodificador convierte números binarios en sus equivalentes Octales (base 8), decimales (base 10) y Hexadecimales (base 16).

CIRCUITO PRACTICO CON DECODIFICADOR SN7447 Y DISPLAY 7 SEGMENTOS PARA SU

VISUALIZACIÓN COMO DISPOSITIVO DE SALIDA

DISPLAY 7 SEGMENTOS

El display de 7 segmentos o visualizador de 7 segmentos es un componente que se utiliza para la representación de números en muchos dispositivos electrónicos debido en gran medida a su simplicidad. Aunque externamente su forma difiere considerablemente de un diodo LED (diodos emisores de luz) típico, internamente están constituidos por una serie de diodos LED con unas determinadas conexiones internas, estratégicamente ubicados de tal forma que forme un número 8.

A cada uno de los segmentos que forman el display se les denomina a, b, c, d, e, f y g

Los hay de dos tipos: ánodo común y cátodo común, En los de tipo de ánodo común, todos los ánodos de los leds o segmentos están unidos internamente a una patilla común que debe ser conectada a potencial positivo (nivel “1”). El encendido de cada segmento individual se realiza aplicando potencial negativo (nivel “0”) por la patilla correspondiente a través de una resistencia que límite el paso de la corriente.

Es un circuito que compara dos palabras de entrada.Ej. Tanto la palabra A como B, tienen 4 bits.El circuito devuelve 1 si son iguales y 0 si no lo son.

CIRCUITO INTEGRADO 7485 COMPARADOR DE 2 NUMEROS DE 4 BITS

Es un circuito que combinandocompuertas AND con OR, permite la construcción de funciones arbitrarias. Pueden ser programables o hechas a medida.

GRACIASPREPARARSE PARA LA EVALUACIÓN Y

REALIZAR TAREA DE FIN DE UNIDAD