Circuitos digitales y microprocesadores / Herbert Taub.

CONTENIDO
Prefacio xv
Capítulo 1. Algebra de variables lógicas 1
1.1 Variables y funciones 1
1.2 Variables lógicas 2
1.3 Valores de una variable lógica 2
1.4 Funciones de una variable lógica 3
1.5 Funciones de dos variables lógicas 4
1.6 La función or 6
1.7 Implementación de un sistema lógico 7
1.8 Representación de variables lógicas por tensiones eléctricas 8
1.9 Inversión 10
1.10 La notación 0,1 11
1.11 El sistema de numeración binario 11
1.12 Conversiones entre números binarios y decimales 13
1.13 Sistemas de numeración octal y hexadecimal 14
1.14 Números binarios y variables lógicas 16
1.15 Teoremas de álgebra booleana 17
1.16 Teorema de Morgan 21
1.17 Diagramas de Venn 21
1.18 Funciones de dos variables 25
1.19 La función exclusive-or 26
1.20 Funciones nand y nor 27
1.21 Funciones de implicación 29
1.22 Relaciones entre operaciones 29
1.23 Suficiencia de las operaciones 30
1.24 Suficiencia de nand; suficiencia de nor 30
1.25 Ejemplos de aplicación de teoremas del álgebra de Boole 31
1.26 Ejemplos adicionales 34
1.27 Diagramas lógicos 37
1.28 Códigos numéricos 37
1.29 Nomenclatura 40
1.30 Códigos de datos 40
Capítulo 2 Funciones lógicas 42
2.1 Formas estándar para funciones lógicas: suma de productos estándar 42
2.2 Producto de sumas estándar 44
2.3 Numeración de minterms y maxterms 47
2.4 Especificación de funciones mediante minterms y maxterms 47
2.5 Relaciones entre minterms, maxterms y la tabla de verdad 48
2.6 Estructuras de puertas de dos niveles 50
2.7 Estructuras usando un tipo de puertas 52
2.8 Diagramas de Karnaugh 56
2.9 Simplificación de funciones lógicas con diagramas de Karnaugh 61
2.10 Adyacencias lógicas adicionales 63
2.11 Agrupaciones mayores en un diagrama K 65
2.12 Diagramas de Karnaugh para cinco y seis variables 68
2.13 Uso de diagramas de Karnaugh 71
2.14 Correspondencia cuando la función no se expresa en minterms 77
2.15 Funciones incompletamente especificadas 79
Capítulo 3 Circuitos combinacionales básicos 81
3.1 Introducción 81
3.2 Familias de circuitos lógicos 83
3.3 La serie TTL 84
3.4 La familia CMOS 88
3.5 La familia ECL 89
3.6 Encapsulado 89
3.7 Conmutador operado por lógica 89
3.8 Puerta or operada por lógica. La conexión and-cableada 91
3.9 Salida totem-pole 95
3.10 Salida de tres estados 96
3.11 Ejemplos de puertas integradas (IC) 96
3.12 Símbolos de terminales de control: lógica mixta 98
3.13 Símbolos de señales de control 103
3.14 Lógica mixta aplicada a las estructuras de puertas 105
3.15 Decodificadores 107
3.16 Codificadores 111
3.17 Conversores de código 116
3.18 Multiplexores 118
3.19 Multiplexación con salidas de colector abierto y de tres estados 122
3.20 Demultiplexación 125
Capítulo 4 Flip-flops, registros y contadores 127
4.1 Introducción 127
4.2 Cerrojo con puertas nor 129
4.3 Cerrojo con puertas nand 130
4.4 El conmutador sin rebote 132
4.5 Cerrojos con puertas 134
4.6 Secuenciamiento 136
4.7 Limitacion del cerrojo como elemento de almacenamiento 138
4.8 El flip-flop maestro-esclavo (Master-Slave) 140
4.9 Diagrama de tiempos para un flip-flop 143
4.10 Secuenciamiento de dos fases 145
4.11 El flip-flop J-K 146
4.12 La propiedad de captar unos del flip-flop maestro-esclavo 148
4.13 Flip-flop J-K activado por flancos 149
4.14 El flip-flop tipo D 152
4.15 Tiempos de elevación, mantenimiento y propagación 156
4.16 Transferencias registro a registro 158
4.17 Registros de desplazamiento 161
4.18 Características adicionales y aplicaciones de los registros de desplazamiento 163
4.19 Contadores 168
4.20 El contador de anillo 168
4.21 El contador conmutado en cola (Johnson) 169
4.22 Otros contadores síncronos 171
4.23 Comparaciones de velocidad en contadores síncronos 173
4.24 Contadores síncronos de módulo arbitrario 174
4.25 Contadores síncronos reversibles 179
4.26 Bloqueo (Lockout) 180
4.27 Contadores de rizado 181
4.28 Contadores de pastillas integradas 184
Capitulo 5 Aritmética 187
5.1 Representación de números con signo 187
5.2 Representación de números con signo en complemento a dos 189
5.3 Representación de números con signo en complemento a uno 192
5.4 Suma de dos números binarios 194
5.5 Sumador serie 197
5.6 Suma paralelo 199
5.7 Un sencillo calculador de sumas y restas 199
5.8 Restadores 202
5.9 Sumadores rápidos 203
5.10 Sumador de arrastré anticipado 204
5.11 Arrastre anticipado aplicado a grupos 208
5.12 Uso de arrastres anticipados adicionales 210
5.13 Unidad aritmética lógica 214
5.14 Suma BCD 219
5.15 Multiplicación y división 221
Capitulo 6 Memoria 223
6.1 Memoria de acceso aleatorio 223
6.2 Estructura de una RAM semiconductora 225
6.3 Pastillas de memoria en paralelo 227
6.4 Organización de memoria interna en una y dos dimensiones 231
6.5 Memoria de sólo lectura (ROM) 234
6.6 Implementación de un codificador ROM 236
6.7 ROM programables y borrables 238
6.8 Volatilidad de memoria 238
6.9 Tiempos de conmutación de memorias 239
6.10 Array de lógica programable 245
6.11 RAM dinámicas 247
6.12 Captación de datos en una RAM dinámica 248
6.13 Características de una memoria dinámica 250
6.14 Memorias serie 252
6.15 Dispositivos acoplados por carga; memorias serie 256
6.16 Pilas de memoria 259
6.17 Memorias masivas 262
6.18 Simbolismo 266
Capítulo 7 Circuitos secuenciales 269
7.1 Estados 269
7.2 Contadores como sistemas secuenciales 270
7.3 Contador reversible mód. 4 276
7.4 Detector de secuencias 280
7.5 Circuitos de Moore y de Mealy 287
7.6 Eliminación de estados redundantes 294
7.7 Eliminación de estados redundantes por partición 296
7.8 Un ejemplo 298
7.9 Asignación de estados 303
7.10 Diseños alternativos 304
7.11 Circuitos secuenciales en modo fundamental 307
7.12 Ejemplo de análisis 308
7.13 Ejemplo de diseño 310
7.14 Carreras 312
7.15 Eliminación de carreras críticas 314
7.16 Un ejemplo 317
7.17 Eliminación de estados redundantes 318
7.18 Otro ejemplo de eliminación de estados redundantes 322
7.19 Riesgos y circuitos asíncronos 326
Capítulo 8 Controladores 329
8.1 Transferencias de registros 329
8.2 Otras operaciones 332
8.3 Registro sensible a múltiples órdenes 335
8.4 Un sencillo controlador 338
8.5 Implementación del controlador 342
8.6 Controlador de registro de desplazamiento 347
8.7 Respuesta condicional de controladores 350
8.8 Secuencia para la resta 355
8.9 Una computadora sencilla 357
8.10 Operación de la computadora 362
8.11 Diseño del controlador de la computadora 365
8.12 Interrupciones 369
8.13 Presentación (Handshaking) 373
Capítulo 9 Computadoras 379
9.1 Una arquitectura mejorada 379
9.2 Instrucciones 384
9.3 Sumario de instrucciones 392
9.4 Suma y resta 393
9.5 Uso de JMP e ISZ 395
9.6 Programa para multiplicación 397
9.7 Programa ilustrando una llamada a subrutina 400
9.8 Microprogramación 402
9.9 Bifurcación en microprogramas 404
9.10 Bifurcación condicional 406
9.11 Conducción (Pipelining) 407
9.12 Controlador microprogramado 409
9.13 Control del contenido de la ROM 412
9.14 Métodos de direccionamiento 414
9.15 pilas 415
Capitulo 10 Microprocesadores 418
10.1 Introducción 418
10.2 Arquitectura de un microprocesador desde el punto de vista de los programadores 420
10.3 Instrucciones de uno, dos y tres bytes en el 8080 424
10.4 Instrucciones de movimiento de datos 426
10.5 Instrucciones que emplean directamente el acumulador 427
10.6 Instrucciones aritméticas 430
10.7 Algunos ejemplos 435
10.8 Instrucciones de incrementación y decrementación 437
10.9 Instrucciones lógicas 437
10.10 Instrucciones de comparación 439
10.11 Instrucciones de desplazamiento cíclico 440
10.12 Instrucciones de complementación y de poner en set 441
10.13 Un ejemplo 442
10.14 Instrucciones de bifurcación 443
10.15 Instrucciones de llamada y retorno 445
10.16 Instrucciones de introducir y sacar 448
10.17 Un ejemplo: multiplicación 453
10.18 El microprocesador tipo 6800 455
10.19 Modos de direccionamiento del tipo 6800 457
10.20 El registro de código de condición del 6800 458
Capitulo 11 Operaciones de entrada-salida 460
11.1 Generación de señales de control I/O en el 8080 460
11.2 Entrada-salida aislada con memoria asignada 464
11.3 Uso de las instrucciones in y out 470
11.4 Teclado sin codificar 472
11.5 Control de dispositivos periféricos 475
11.6 Ciclos de tiempo 476
11.7 Interrupciones 478
11.8 Habilitación e inhabilitación de interrupciones 482
11.9 Interrupciones escrutadas 484
11.10 Otras comunicaciones de I/O 488
Apéndices
A Código ASCII 493
B Diagrama Lógico 495
C Conjunto de instrucciones del 8080 497
Problemas 501
Indice 543