Sistemas Digitales y Arquitectura de - Monografias.com

488 Pages·2009·1.61 MB·Spanish

Sistemas Digitales y Arquitectura de
Computadoras
Emiliano Llano Díaz

SISTEMASDIGITALESYARQUITECTURADECOMPUTADORAS
EmilianoLlanoDíaz
ElautoryExaIngeniería®noestánafiliadosaningúnfabricante.
Todoslosesfuerzosposiblesfueronhechosparaproveerdeunainformaciónverazycompleta.Sinembar-
go,losautoresnosehacenresponsablesdeomisiones,usoalquesedestinelainformaciónoporinfracciones
apatentesuotrosderechosdetercerosqueresulten.
DerechosReservados©porelautor1993.Derechosmundialesreservados.Ningunapartedeestapublica-
ciónpuedeserreproducidaoalmacenadaenningúnmedioderetransmisión,fotocopiadooreproducciónde
ningúntipo,incluyendoperonolimitándoseafotocopia,fotografía,fax,almacenamientomagnéticouotrore-
gistro,sinpermisoexpresodelosautoresydelaeditorial.
Compuestototalmenteencomputadorapor:
ExaIngenieríaSAdeCV®
Bajío287-101
Col.RomaMéxico,D.F.
564-10-11 564-02-68 FAX[phone]
ISBN970-91050-0-0
SEP10137/91
RegistradoantelaSEPenlapropiedadintelectualdelautor
ImpresoyhechoenMéxico.
1eraedición junio1993.

Contenido
ÍndicedeFiguras
Introducción
Bibliografía I.x
1.CorrienteEléctrica
1.1LosElectrones 1.1
1.2ElVoltaje 1.3
1.3LaCorriente 1.4
1.4CircuitosEléctricos 1.6
1.4.1FuentesdePoder 1.7
1.4.2CorrienteDirectayAlterna 1.8
1.5LeydeOhm 1.11
1.5.1LeyesdeKirchoff 1.13
1.5.2TeoremadeThéveninyNorton 1.15
1.6Resumen 1.16
1.6.1PuntosImportantesdelCapítulo 1.16
1.7Problemas 1.17
1.8Bibliografía 1.18
2.ElementosEléctricosyElectrónicos
2.1Resistencia 2.1
2.2Capacitor 2.5
i
2.3Inductores 2.10
2.4DispositivosSemiconductores 2.13
2.4.1Diodo 2.14
2.4.2DiodoEmisordeLuz(LED) 2.17
2.4.3Transistor 2.19
2.4.3.1TransistorcomoAmplificador 2.22
2.4.3.2ComportamientodelTransistor 2.23
2.5CircuitosIntegrados(CI) 2.26
2.5.1ElProcesodeManufactura 2.26
3.SistemasNuméricos
3.1ElSistemaDecimal 3.3
3.2ElSistemaBinario 3.4
3.2.1ContandoenelSistemaBinario 3.5
3.2.2ConversióndeSistemaDecimalaBinario 3.7
3.2.3SumayRestaenSistemaBinario 3.8
3.2.4MultiplicaciónyDivisiónBinaria 3.8
3.3RepresentandoNúmerosenOtrasBases 3.9
3.4DecimalCodificadoenBinario(BCD) 3.11
3.5NúmerosNegativos 3.13
3.5.1Complementos 3.14
3.6CódigoGreyyASCII 3.16
3.7Resumen 3.18
ii
3.7.1PuntosImportantesdelCapítulo 3.19
3.8Problemas 3.20
3.8Bibliografía 3.21
4.CircuitosLógicos
4.1Introducción 4.1
4.2FunciónesdeunasolaVariableBinaria 4.2
4.3FunciónesdedosVariables 4.3
4.3.1OperaciónY(AND) 4.3
4.3.1.1LaOperación YconInterruptores 4.5
4.3.2OperaciónO(OR) 4.5
4.3.3OperaciónNOYyNOO(NANDyNOR) 4.6
4.3.5LaoperaciónOEXCLUSIVA 4.9
4.3.6OtrasFunciónes 4.10
4.4VariablesLógicas 4.10
4.5LaNotación0y1 4.13
4.6OperaciónesNecesariasySuficientes 4.14
4.7TeoremasdelAlgebraBooleana 4.15
4.8Resumen 4.19
4.8.1PuntosImportantesdelCapítulo 4.20
4.9Problemas 4.20
4.10Bibliografía 4.22
5.SimplificacióndeFuncionesLógicas
iii
5.1FormasEstandaresdelasFuncionesLógicas 5.1
5.1.1.LaSumaEstandarddeProductos 5.1
5.1.2ElProductoEstandarddelasSumas 5.4
5.2EspecificacionesdeMinitérminosyMaxitérminosdeunaFunción 5.6
5.3RepresentacióndeFuncionesLógicasenMapasdeKarnaugh 5.7
5.3.1MapadeKarnaughtparaTresyCuatroVariables 5.10
5.3.2SimplificacióndeFuncionesconMapasdeKarnaught 5.11
5.3.3MapasdeKarnaughtparaCincoomásVariables 5.14
5.3.4ElUsodeMapasdeKarnaught 5.16
5.3.5MapasdeFuncionesnoExpresadasenMinitérminos 5.20
5.4SíntesisUsandoCompuertasNOYyNOO 5.21
5.5FuncionesnoEspecificadasCompletamente 5.24
5.6OtrasTécnicasdeReducción 5.25
5.7Resumen 5.26
5.7.1PuntosImportantesdelCapítulo 5.26
5.8Problemas 5.27
5.9Bibliografía 5.28
6.FamiliasLógicas
6.1FamiliasenDesuso 6.4
6.1.1LógicadeResistenciaTransistor 6.4
6.1.2LógicadeDiodoTransistor 6.6
6.2LógicadeTransistorTransistor 6.7
iv
6.3LógicadeSemiconductordeÓxidoMetálico 6.10
6.4ConsideracionesdeCargadelaFamiliaTTL 6.12
6.5ConsideracionesdeRuido 6.18
6.5.1TiposdeRuidosyMétodosdeControl 6.18
6.5.1.1Blindaje 6.19
6.5.1.2AterrizajeyDesacoplamiento 6.19
6.5.1.3ReflexionesenLíneasdeTransmisión 6.20
6.6Resumen 6.21
6.6.1PuntosImportantesdelCapítulo 6.21
6.7Bibliografía 6.22
7.ElementosLógicos.ElFlip-flop
7.1Flip-Flop 7.1
7.1.1Terminología 7.2
7.1.2Funcionamiento 7.3
7.1.2Flip-flopconCompuertasdelTipo NOY 7.4
7.1.3Aplicación 7.5
7.2ElReloj 7.6
7.3Flip-flopconReloj 7.8
7.4Flip-flopMaestro-Esclavo 7.10
7.5Flip-flopTipoJK 7.15
7.6Flip-flopTipoD 7.16
7.7¿DóndeUsarFlip-flops? 7.17
v
7.8Resumen 7.18
7.8.1PuntosImportantesdelCapítulo 7.19
7.9Bibliografía 7.19
8.ElementosLógicos.RegistrosyContadores
8.1RegistrodeCorrimiento 8.1
8.1.1Reloj 8.3
8.1.2TransferenciaParalela-Serie 8.4
8.1.3Acarreo(EndAroundCarry) 8.4
8.1.4RegistrodeCorrimientoalaIzquierdayDerecha 8.5
8.2Contadores 8.6
8.2.1Contadoresnobinarios 8.10
8.2.1.1Bloqueo 8.12
8.3GeneradoresdeSecuencias 8.12
8.3.1Secuenciadores 8.13
8.4Resumen 8.15
8.4.1PuntosImportantesdelCapítulo 8.15
8.5Bibliografía 8.15
9.ElementosLógicos. LaUnidadAritméticayLógica
9.1LaUnidadAritméticayLógica(UALoALU) 9.1
9.1.1ConstruccióndelALU 9.2
9.2LaSumadedosNúmeros 9.4
9.2.1SumadorCompleto 9.5
vi