DDUNO1[2]

7/25/2019 DDUNO1[2]

1/112

01/27/16 dd11 Introduccion 1

DISEO

DIGITALIE 612

Jos Mnico

Oyu!"M"rtin#$

7/25/2019 DDUNO1[2]

2/112


I. IDENTIFICACION DE LAASIGNATURA

DISEO DIGITAL IE-612 3UV HORAS TEORICAS: 3 PRACTICAS: 1.5. REQUISITO: IE-531 ELECTRONICAII,

FF-201 LOGICA

Horario : 18 - 19 (6-7 pm

II. !RESENTACION!" #! E$!%&'()%".C*(%!+&* )%* #! E$!%&'()%" D)/)&"$,

"($)), #)!* "+$)%"%)*(! " #)+*)&)*#! %*+4&"#*!.

7/25/2019 DDUNO1[2]

3/112

01/27/16 dd11 Introduccion %

III.O"#ETI$OS GENERALES

Co%o&imi'%o) *+)i&o) %*+4&"#* #)/)&"$ )&!" (4)%*

%'#)/* !+$!"#* !( !$ %*+4&"#*#)/)&"$.

Co%&'po) para ', a%+,i)i) i)'/o#!%)%4)&* #)/)&"$! %*)("%)*(! !%4!(%)"$!.

"a)') para ,a )0%')i)#! 4)&!" #)+*)&)* #)/)&"$!.

7/25/2019 DDUNO1[2]

4/112

01/27/16 dd11 Introduccion &

IV.CONTENIDO

UNIDAD 1 INTRODUCCION ALCOMPUTADOR Y SISTEMADE NUMEROS Y CODIGOS

DE COMPUTADOR

Objetivos especficos:Conocimientos bsicos sobre la Arquitectura y

componentes del computador digital, lossistemas numricos y diferentes cdigosusados en los computadores

7/25/2019 DDUNO1[2]

5/112

01/27/16 dd11 Introduccion '

UNIDAD 2 LOGICA COMBINACIONAL

Objetivos !specficos

"rincipios de Algebra #ooleana y su aplicacin acircuitos lgicos$uncionamiento de los circuitos lgicos bsicosConceptos de minimi%acin y dise&o en sistemas

lgicos combinacionales

7/25/2019 DDUNO1[2]

6/112


UNIDAD 3 LOGICA SECUENCIAL

Objetivos especficos:'ue el alumno aprenda las tcnicas para elanlisis de sistemas de lgica secuencial'ue el alumno aprenda las tcnicas utili%adas en

sntesis de circuitos secuenciales

7/25/2019 DDUNO1[2]

7/112


Diseo con VHDL

(onc)to d VHDLL*ic" +ro*r","-!.+GA

(+LDE,)!o d +ro*r","cin y so d ISE i!in

+roycto
http://www.xilinx.com/products/cpldsolutions/logic_tool.htm

7/25/2019 DDUNO1[2]

8/112


VI EVALUACION

Tres exmenes acumulativosTrabajo Bibliogrico!Tareas

"ro#ecto$

7/25/2019 DDUNO1[2]

9/112


VII RECURSOS PARA EL APRENDIZAJE( )aterial escrito a*ora eboo+ http://j!"#$%&.'()(*&.#+&h.h+( ill y "eterson, )orris )ano, -occi, .amuel C

/ee, 0reenfield, 1a+erly etc

"rogramas de Ayuda:2 'uine )cClus+ey,

2 .imulador de Circuitos 3ntegrados 4igitales2 5ilin6

7/25/2019 DDUNO1[2]

10/112


5EISITOS no or,"!s

8 Asistir " (!"s8 Estudi"r todos !os d9"s8 :"cr !"s t"r"s ; y ntr*"r!"s n tr,ino 0 " 4 ;101< y " s"r)rsnt"cin s ! conoc co,o not"cin)o!ino,i"!$

7/25/2019 DDUNO1[2]

35/112

01/27/16 dd11 Introduccion %'

("d" d9*ito n un nF,ro -in"rio sr)rsnt"do )or un )so d )otnci" d 2>

1011 12% H 022 H 121 H 120

+"r" conCrtir? !os )sos s su,"n> 1011

13 H 0& H12 H 11 ;11

7/25/2019 DDUNO1[2]

36/112

01/27/16 dd11 Introduccion %6

IT> un di*ito -in"rio? s !" ,nor unid"d d

inor,"cin n -"s 2 y )ud sr 0 o 1$KTE>un *ru)o d oco -its? y t",-in s !!!"," c"r"ctr$

Inor,"cin s *u"rd" n circuitos!ctrnicos n or," d 0s 1s y suti!i#"n !i) !o)s )"r" "!,"cn"r s" unid"d

d inor,"cin$

11011101

7/25/2019 DDUNO1[2]

37/112


ASCII$ 12mbolos alanum3ricos +caracteres,usa%os -ara re-resentar inormaci'n en

sistemas %igitales$

Ca%a caracter A1CII utili0a oc/o bits$Ejem-lo4 A.. 5 12mbolo A1CII A 65666665 . 65666566

. 65666566 b 56566666 5 56556665

7/25/2019 DDUNO1[2]

38/112


Cdigos de Instruccin

Las instrucciones %el com-uta%orsiem-re resi%en en la memoria -rinci-al

+core memor#, # se re-resentan en 67s #57s! se %escom-onen en cam-os co%iica%osse-ara%amente$

5656 565565555655O-eraci'n .irecci'n 8o-eran%o

7/25/2019 DDUNO1[2]

39/112


n " 2ndcodr

M,ory Addrssr*istrMA5 n -its M,ory -u77r

r*istrMJ5 , -its

5EAD 5ITE

)"!"-r" 0

)"!"-r" 1

)"!"-r"2n1

,

n

1

0

2n1

Dirccion

n

D"t" in/out

Instrucciones de Computador

7/25/2019 DDUNO1[2]

40/112

01/27/16 dd11 Introduccion &0

Instrucciones de Computador

Aritmticas 4 sumar restar multi-licar o %ivi%ir %atosbinarios$Comparacin y Prueba 4%eterminar las relaciones menor

*ue! ma#or *ue igual a, entre %os %atos binarios$Desvo y Salto4 -ara alterar secuencia normal %e ejecuci'n%el -rograma! basa%o en resulta%os %e com-araci'n #-rueba$Comandos de Entrada/Salida: enviar mensajes alcom-uta%or # controlar %is-ositivos -eri3ricos$peraciones !gicas y de Despla"amiento: inter-retarlos c'%igos *ue usa el com-uta%or$

7/25/2019 DDUNO1[2]

41/112


#ard$are del computador:Los -rimeros com-uta%ores electr'nicos

como el ENIAC Electronic NumericalIntegrator an% Com-uter ueronconstrui%os %e tubos al vac2o! los

anteriores a este /ab2an usa%o rela#s+electromecnicos,$

7/25/2019 DDUNO1[2]

42/112


.es-u3s #a utili0aron transistores # luegocircuitos integra%os organi0a%os -ara

reali0ar registros # circuitos %e controlnecesarios -ara im-lementar conjunto %einstrucciones$

7/25/2019 DDUNO1[2]

43/112

01/27/16 dd11 Introduccion &%

!o=u -sico )"r" construir )"rtsintrn"s d! co,)ut"dor c)to ,,ori"s !s conoc co,o )urt"s? s )udn

intrconct"r )"r" or,"r circuitos !*icosco,-in"cion"!s$

7/25/2019 DDUNO1[2]

44/112

01/27/16 dd11 Introduccion &&

Anlisis # %ise&o %e circuitos usa%os encom-uta%ores # otros sistemas %igitales$

Esos circuitos se engloban en %oscategor2as4

Combinacionales # 1ecuenciales$

7/25/2019 DDUNO1[2]

45/112

01/27/16 dd11 Introduccion &'

Combinacional in%ica *ue sali%a %el

circuito en cual*uier t es unci'n9nicamente %e entra%as en ese tiem-o$+un suma%or! un com-ara%or! un%eco%iica%or,$

.uncion ;"?-?c?d$$

7/25/2019 DDUNO1[2]

46/112


1ecuencial! sali%as +o su conteni%o, en untiem-o %a%o! sern unci'n no solo %eentra%as en ese tiem-o sino tambi3n %esecuencia %e eventos anteriores +li-lo-s! conta%ores etc,$

7/25/2019 DDUNO1[2]

47/112


Sistemas de %&meros y Cdigos deComputador

Base intercambio %e inormaci'nre-resentaci'n simb'lica! co%iica%a

-ara re-resentar canti%a%es! mo%elos etc$

7/25/2019 DDUNO1[2]

48/112


(e-resentaci'n simb'lica se estructuraalre%e%or %e un conjunto %e s2mbolos conreglas -ara su uso +ejem-los 4 Algebra!textos im-resos! matemticas,$ sistemas%e n9meros # c'%igos %e com-uta%or$

7/25/2019 DDUNO1[2]

49/112


1istemas %e N9meros$

a, 12mbolos vli%os!%2gitos:b, (elaciones -ara la suma +;,!

multi-licaci'n +x,! sustracci'n o resta +

7/25/2019 DDUNO1[2]

50/112

01/27/16 dd11 Introduccion '0

BA1E NO=B(E

> Binario? Ternario@ Cuaternario Octal56 .ecimal

5 exa%ecimal

7/25/2019 DDUNO1[2]

51/112


Cual*uier n9mero -ue%e tener -arteentera # -arte raccionaria se-ara%os

-or -unto +-unto %ecimal en sistema%ecimal,$NDNe$N

=aneras %e re-resentar n9meros en unsistema4

Notaci'n "osicionalNotaci'n "olinomial$

Notaci'n "osicional

7/25/2019 DDUNO1[2]

52/112


Notaci'n "osicional$

Nr

D +an

7/25/2019 DDUNO1[2]

53/112

01/27/16 dd11 Introduccion '%

c"d" d9*ito st n un" )osicin )so y !)so d c"d" )osicin s un" )otnci" d-"s 10$

En *nr"!>

=

=

1n

mi

i

ir raN

12%$&'? r 10? "2 1? "1 2? "0 %?

"1 &? "2 '? "i 0 )"r" iN%

"i0 )"r" i %

om-arac n e s emas

7/25/2019 DDUNO1[2]

54/112

01/27/16 dd11 Introduccion '&

om-arac n s mas

ND+5@,56D+5556,>D+55>,?D+?>,@D+5,D+E,5

Binario +6 < 5, recomen%a%o -aracircuitos %igitales construi%os con

%is-ositivos %e > esta%os +transistor!corte 5 l'gico # saturaci'n 6 l'gico! enl'gica -ositiva,$

1erie %e transistores li-

7/25/2019 DDUNO1[2]

55/112

01/27/16 dd11 Introduccion ''

(e-resentaci'n signo # magnitu%$

Un %igito in%ica el signo$"osicional4ND +an

7/25/2019 DDUNO1[2]

56/112


"unto $lotante o notacincientfica: 7>?,@B,>?@B6D@>8?,@B, 8?@B 8 an(Da n(?aDa a (Da (?a (m F8b+(Db8.$.!,b+(Db,an(Da(m 7G o > r(D 7(

7/25/2019 DDUNO1[2]

57/112


Ejem-lo4 N D +>!@?!666$,561i se asigna4 n;m D F! J D ?

entonces4 ) D ;+$>@?6,56 e D ;+66$,56 N D +66!66!>@?6,56-Ejem-lo4N D 1i se asigna n;m D 56 # JD

entonces4 ) D E D ;+$,56 D ;+666556,>N D +56!666556!5655655656,>

C i d N t Si t

7/25/2019 DDUNO1[2]

58/112


Conversin de Nmeros entre Sistemas

Seam

m

n

n

nn

n

m

i

i rarararararaN

++++++== .110.0221.11

..........

Trminos de serie son expresados enbase r =, cada factor de cada trmino

se convierte a la otra base, r=, seriese evala usando aritmtica en base .

!jemplos: 8D

7/25/2019 DDUNO1[2]

59/112


!jemplos: 8D< a base ?4esarrollo:8D 8D

7/25/2019 DDUNO1[2]

60/112


!jemplos: Convertir 8D< a base D

8D8D

7/25/2019 DDUNO1[2]

61/112


C!+$)(0+ 4$ N9$!) &**(!+&(!)

!jemplo: 8A$BDK 8?JBJ?BD?K

7/25/2019 DDUNO1[2]

62/112


C!+$)(0+ 4$ N9$!) &**(!+&(!)

Mn segundo mtodo para evaluar la serie con 7entero es como sigue:

7 > 8 8an(Dr G an(? DKD BDH> BD

7>8a?rGaD8D6DHGDK ?JBD

4e base r> a base r > N aritmtica

7/25/2019 DDUNO1[2]

63/112

01/27/16 dd11 Introduccion 6%

4e base r>a base r > N aritmticaen base

E+t$&87e

7/25/2019 DDUNO1[2]

64/112

01/27/16 dd11 Introduccion 6&

P&t$ $+t$&:

"rimera divisin87e an(DNn(?G aDNG aN

;esiduo4ividendo 4ivisor

Cociente

Mna ve% que una divisin produce uncociente o conversin es completaentonces cada dgito 8ai< puede ser

convertido a base N

.!0M74A 4393.3P7

7/25/2019 DDUNO1[2]

65/112

01/27/16 dd11 Introduccion 6'

.!0M74A 4393.3P7

4ividendoan(DNn(?G an(?Nn(B aDN>

N4ivisor

an(DNn(BG an(?Nn( Ga? NG aDN

;esiduo Cociente

7/25/2019 DDUNO1[2]

66/112


.egunda divisin87e an(DNn(BG aDN

;esiduo

Mna ve% que una divisin produce un

cociente o la conversin es completaentonces cada dgito 8ai< puede serconvertido a base N

7/25/2019 DDUNO1[2]

67/112


!jemplo:8?B

7/25/2019 DDUNO1[2]

68/112


!jemplo: 8D?

7/25/2019 DDUNO1[2]

69/112


Parte Fraccionaria

N6 7f > a(DG a(?N(D

G G a(mN(mGD

7f 6

N(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((( a(D a(?a(m

entera fraccionaria

productos sucesivos dan a(?a(m

7/25/2019 DDUNO1[2]

70/112


/as multiplicaciones de la partefraccionaria por N se continEan *asta

que parte fraccionaria del producto escero o *asta que se *an producidosuficientes dgitos

!jemplo: 7 > 8D?JK

7/25/2019 DDUNO1[2]

71/112


j p 8 < D?JK 6 > KD

S a(D KD 6 > ?KH

S a(? KH 6 > ??

S a(B ?? 6 > JLH

S a(

JLH 6 > BKJ S a(K

7 > 8a(Da(? a(H

8 ?B?

7/25/2019 DDUNO1[2]

72/112


!jemplo: 7 > 8H J

J 6 J > H 6 J > B?? 6 J > DH

7 > 8H 8HBD A G 8(#< > A G C C esnegativo de # .i A y C pueden ser

negativos, entonces cualquier operacinde sustraccin puede *acerse comouna suma

/os nEmeros negativos se escriben enforma complementaria y el signo de la

diferencia es el correcto

7otacin Complementaria: .e define

7/25/2019 DDUNO1[2]

87/112


7otacin Complementaria: .e definepara nEmeros enteros de la forma 87

7/25/2019 DDUNO1[2]

88/112


TIPOS DE COMPLEMENTOS

C!p%$$+t!

4efinicin:

X7Yr > complemento base de unnEmero 87 rn( 87 para 7 >

donde n es el nEmero de dgitos de 87 DD 8GH< > DD G8(< > G DDD G8(DB< >G DDD

((((( ((( ((((( ((((((((( 8G?< > D D 8G@< > DDD S carry descartado

8(B< > DDDD G8(DD< > G DDD ((((( ((((((((((

8(D< > D DD S carry descartado

COMPLEMENTO r 1

7/25/2019 DDUNO1[2]

106/112


.e define como X#Yr(D> X7Yr( D , n es

el nEmero de dgito de 7

/a sustraccin:

7 > 8A

7/25/2019 DDUNO1[2]

107/112


rn nGD dgitos cancela cualquier carryen la columna mas significativa de 8A

7/25/2019 DDUNO1[2]

108/112


Cuano la i!erencia e" ne+ati#a noCuano la i!erencia e" ne+ati#a no$a' carr'$a' carr'

7 > ( 8rn ( D ( 8A ( X8A

7/25/2019 DDUNO1[2]

109/112


X7Yn(D> ?n( 87

7/25/2019 DDUNO1[2]

110/112


D .ume 8A

7/25/2019 DDUNO1[2]

111/112


8# KKD> 8DDDDD

7/25/2019 DDUNO1[2]

112/112

? JJ y # > B? n > @ A > DDD # > D X#YD> DDDDDDD!ntonces 8A

DDUNO1[2]

Documents

Transcript of DDUNO1[2]