01 Diseño en Sistemas Digitales
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[email protected] 1 DISEÑO EN DISEÑO EN SISTEMAS SISTEMAS DIGITALES DIGITALES Elaborado por: Ing. Jaime E. Velarde
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Utilización de microprocesadores y microcontroladores como una nueva etapa de diseño digital con circuitos VLSI
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DISEÑO EN DISEÑO EN SISTEMAS SISTEMAS DIGITALESDIGITALES
Elaborado por: Ing. Jaime E. Velarde
CLASIFICACIÓN DE LOS CLASIFICACIÓN DE LOS DISEÑOSDISEÑOS
• Con circuitos de baja escala de integración Utilizan compuertas y flip-flops
• Con circuitos de mediana escala de integraciónUtilizan decodificadores, multiplexers, contadores, registros, etc.
• Con circuitos de alta escala de integraciónUtilizan unidades de aritmética y lógica, memorias de acceso aleatorio, memorias solo de lectura
• Con circuitos de muy alta escala de integraciónUtilizan microprocesadores, microcontroladores
MÉTODOS DE DISEÑOMÉTODOS DE DISEÑO
• Con circuitos SSI (métodos sistemáticos)Algebra de Boole, Tablas de Verdad, Mapas K, Diagramas de Estados
• Con circuitos MSI (método aleatorio)De arriba hacia abajo (Top-Down)
• Con circuitos LSI (método aleatorio)Reemplazo de circuitos por información
• Con circuitos VLSI (método aleatorio y luego sistemático)
Elaboración de un programa
PARÁMETRO DE PARÁMETRO DE EVALUACIÓNEVALUACIÓN
• Con circuitos SSIMenor número de compuertas y flip-flops
• Con circuitos MSIMenor número de circuitos integrados, que se refleja en un menor número de conexiones
• Con circuitos LSIMayor número de circuitos reemplazados por información
• Con circuitos VLSIMenor número de instrucciones en el programa
COMPROBACIÓN DEL COMPROBACIÓN DEL DISEÑODISEÑO
• Mediante programas simuladoresSimular a los circuitos diseñados es una excelente herramienta para depurar la solución obtenida; pero, los simuladores se basan en algunas suposiciones que no corresponden a la realidad, especialmente en el manejo de corrientes eléctricas
• Mediante la construcción de los circuitosConstruir los circuitos prototipos es la mejor forma de comprobar los diseños
HERRAMIENTAS PARA HERRAMIENTAS PARA COMPROBAR PROTOTIPOSCOMPROBAR PROTOTIPOS
• Con circuitos SSIProto-board + fuentes de alimentación + voltímetro o punta de prueba lógica = Laboratorio lógico
• Con circuitos MSILaboratorio lógico + osciloscopio
• Con circuitos LSILaboratorio lógico + osciloscopio + grabador de memorias
• Con circuitos VLSILaboratorio lógico + osciloscopio + grabador de memorias / microcontroladores + una computadora personal
SISTEMAS DE DESARROLLOSISTEMAS DE DESARROLLO
• ¿Qué es un sistema de desarrollo?Es la integración de las herramientas para la elaboración y comprobación de los diseños VLSI
• Evolución de los sistemas de desarrolloEquipos enfocados solo a la investigación
Equipos didácticos con programación en lenguaje de máquina
Equipos didácticos con programación en lenguaje ensamblador
Hardware y software donde se programa desde lenguaje ensamblador hasta lenguajes de alto nivel
VENTAJAS DEL DISEÑO VLSIVENTAJAS DEL DISEÑO VLSI• Reducción del costo del equipo
Menor número de circuitos integrados, que redunda en la disminución del volumen del equipo, del consumo de energía y de la disipación de calor
• Reducción del tiempo de diseñoLos sistemas se conciben en forma modular, las estructuras de la información son más complejas y las entradas o salidas de datos son de formas muy diversas
• Incremento de la confiabilidadPor el reducido número de elementos utilizados y la posibilidad de programas de autodiagnóstico que facilitan la detección de fallas, el mantenimiento y la reparación
• Incremento de la flexibilidadLas modificaciones, nuevas de opciones y futuras expansiones son realizadas tan solo reemplazando el programa
APLICACIONES DEL DISEÑO APLICACIONES DEL DISEÑO VLSIVLSI
• Todas las actividades humanas tienen a los microprocesadores o los microcontroladores como los ayudante eficientes
En la industriaEn la medicinaEn el transporte y las telecomunicacionesEn el comercio y la bancaEn la informáticaInstrumentos de medición y cálculoEn el hogar y para la diversiónEn la distintas ramas de la investigaciónEn la seguridad personal y de bienes
El dedo servirá pronto El dedo servirá pronto como tarjeta de créditocomo tarjeta de crédito
• El grupo japonés Hitachi anunció que está experimentando un nuevo sistema para regular las compras en los comercios gracias a la biometría, pasando simplemente el dedo por la caja registradora
