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Índice
Introducción
Capítulo 1. Conceptos básicos acerca de los Sistemas Electrónicos Digitales
1.1 Introducción
1.1.1 Definición de Sistema Electrónico Digital (SED)
1.1.2 Elementos que conforman un SED
1.1.3 Microprocesadores y microcontroladores
1.1.4 Componentes de un Sistema Electrónico Digital basado en microprocesador.
1.2 Interconexión de los elementos del SED
1.3 La Unidad Central de Procesos (CPU)
Capítulo 2. Consideraciones generales sobre el diseño de SED
2.1 Introducción
2.1.1 Parámetros característicos e interpretación de hojas de datos
2.2 Tecnologías de dispositivos lógicos
2.2.1 Familias lógicas
2.2.2 Valores típicos
2.3 Interconexión de dispositivos lógicos
2.3.1 Efectos de carga
2.3.2 Reflexión de señales
2.3.3 Acoplamiento de señales (crosstalk)
2.4 Potencia disipada
2.5 Encapsulados
2.6 Ejemplo de diseño
Capítulo 3. Dispositivos Lógicos Programables (PLD)
3.1 Introducción
3.1.1 Matrices programables
3.1.2 Clasificación de los PLD
3.1.3 Referencia estándar de los PLD
3.2 Matriz lógica programable (PAL)
3.2.1 Funcionamiento de la PAL
3.2.2 Implementación de una suma de productos
3.2.3 Símbolos simplificados
3.2.4 Diagrama de bloques de una PAL
3.2.5 Lógica combinacional de salida de una PAL
3.2.6 Una PAL específica (PAL16L8)
3.3 Matriz genérica programable (GAL)
3.3.1 Funcionamiento de una GAL
3.3.2 Diagrama de bloques de una GAL
3.3.3 Una GAL específica (GAL22V10)
3.4 Diseño con PLD
3.4.1 Definición de la aplicación
3.4.2 Selección del PLD a emplear
3.4.3 Definición de entradas y salidas del dispositivo
3.4.4 Definición de la lógica a implementar
3.4.5 Programación de los PLD
3.5 Otros PLD
3.6 Lenguajes de descripción de hardware de alto nivel (VHDL)
3.6.1 Introducción
3.6.2 Metodología de diseño
3.6.3 Ejemplos
3.7 Ejercicios con PLD
Capítulo 4. Ejercicios y Desarrollo de Sistemas Digitales con PLD
4.1 Introducción
4.2 El compilador ORCAD/PLD
4.2.1 Descripción básica
4.2.2 El programa Vectors de ORCAD/PLD
4.2.3 Diseño de autómatas finitos mediante el compilador ORCAD/PLD
4.3 La Programación de los PLD
4.3.1 Ficheros de programación JEDEC
4.3.2 Utilización de un programador universal
4.4 Ejercicios y Proyectos con PLD.
Capítulo 5. La Unidad Central de Procesos de un sistema basado en microprocesador (CPU)
5.1 Introducción
5.2 Descripción tecnológica de la CPU
5.2.1 Bus de direcciones
5.2.2 Bus de datos
5.2.3 Bus de control
5.3 Programación
5.4 Tipos y formatos de las instrucciones
5.4.1 Tipos de instrucciones
5.4.2 Formato de las instrucciones
5.4.3 Modos de direccionamiento
5.5 Aspectos de temporización. Ciclo de instrucción y ciclos máquina
5.5.1 Descripción de los ciclos máquina
5.5.2 La secuencia de reset
5.6 Microprocesadores avanzados
5.6.1 Arquitecturas de las CPU
5.6.2 Segmentación de la Unidad de Control
5.6.3 Gestión de memoria
5.6.4 Memoria caché
5.6.5 Breve historia de la arquitectura Intel: Intel Pentium Pro
Capítulo 6. Dispositivos de memoria en un sistema basado en microprocesador
6.1 Introducción
6.2 Esquema general del sistema de memoria
6.3 Tipos de memorias
6.4 Estructura interna de un dispositivo de memoria
6.4.1 Células elementales de memoria
6.4.2 Descodificación de direcciones
6.4.3 Amplificadores sensores
6.4.4 Circuitos de interfaz
6.5 Organización, capacidad y encapsulado
6.6 Aspectos de temporización
6.6.1 Tiempo de acceso.
6.6.2 Cálculos de compatibilidad temporal
6.7 Memorias DRAM
6.7.1 Encapsulado
6.7.2 Lectura y escritura
6.7.3 Refresco
6.8 Otros tipos de memoria semiconductor
Capítulo 7. Diseño de la memoria en un sistema basado en microprocesador
7.1 Módulos de memoria
7.2 Descodificación del sistema de memoria
7.2.1 Diseño de la descodificación
7.2.2 Descodificación incompleta y zonas imagen
7.2.3 Criterios de descodificación sistemática
7.2.4 Implementación de la descodificación
7.2.5 Mapas de E/S
7.3 Ejemplos de diseño de sistemas de memoria
7.4 Implementación de un módulo de memoria de 64 KB
7.4.1 Descripción de la placa de memoria
7.4.2 Actividades previas
7.4.3 Diseño de los descodificadores de direcciones
7.4.4 Implementación del banco de memoria
7.5 Ejercicios propuestos
Capítulo 8. La entrada-salida en un sistema basado en microprocesador
8.1 Introducción
8.2 Interrupciones
8.2.1 Concepto de prioridad
8.2.2 La rutina de servicio de la interrupción. El vector de interrupción
8.2.3 Interrupciones directas, autovectorizadas y vectorizadas
8.3 Algunos ejemplos de circuitos integrados específicos de interfaz de E/S
8.3.1 El controlador de interrupciones INTEL 82C59A
8.3.2 La interfaz programable de periféricos INTEL 82C55A
8.4 Comunicaciones en paralelo
8.4.1 Acceso directo a memoria
8.4.2 Canales de E/S
8.4.3 Un ejemplo de interfaz paralelo estándar: SCSI
8.5 Comunicaciones serie
8.5.1 Transmisión asíncrona
8.5.2 Transmisión síncrona
8.5.3 Algunos ejemplos de estándares serie
Capítulo 9. Microcontroladores. Descripción general del C 8051
9.1 Introducción
9.2 Descripción básica de las principales familias de microcontroladores de 8 bits
9.3 Familia de microcontroladores de 8 bits de Intel
9.3.1 La familia de microcontroladores xx51
9.3.2 Descripción general
9.3.3 Organización de la memoria
9.3.4 Programación
9.3.5 Control de periféricos y puertos de E/S
9.3.6 Temporizadores y contadores
9.3.7 Interrupciones
9.3.8 Puertos de comunicación
9.3.9 Modos de consumo reducido
9.4 Otros microcontroladores
9.5 Ejercicios propuestos
Capítulo 10. Metodología de la programación
10.1 Introducción
10.2 Diseño de sistemas con microcontroladores
10.3 Lenguaje ensamblador
10.3.1 Características generales del lenguaje ensamblador
10.3.2 Directivas del lenguaje ensamblador
10.3.3 Ejemplos de programas en lenguaje ensamblador
10.4 Diagramas de flujo
10.4.1 Elementos de un diagrama de flujo
10.4.2 Unidades estructurales básicas
10.4.3 Conversión de diagramas de flujo en programas en lenguaje ensamblador
10.5 El entorno de programación TV51ASM
10.5.1 Programa editor-ensamblador
10.5.2 Programa depurador
10.6 Programas de aplicación en ensamblador
10.6.1 Introducción: ejemplo de programa
10.6.2 Ejemplo de secuencia de código
10.6.3 Manejo de operaciones aritméticas básicas
10.6.4 Lectura de datos
10.6.5 Programas para la conversión de datos binarios a código BCD
10.6.6 Cálculo de dígitos de control
10.6.7 Programas con estructuras de datos
Capítulo 11. Aplicaciones y desarrollo de sistemas con el microcontrolador xx51
11.1 Introducción
11.2 El microinstructor TM-311
11.2.1 Características del hardware
11.2.2 Arquitectura del SAB 80C537
11.2.3 Características del software
11.3 Ejemplos prácticos
11.4 Proyecto final. Sistema de adquisición datos
11.4.1 Conversor A/D basado en aproximaciones sucesivas
11.4.2 Programa de medida de la señal de entrada
11.4.3 Procesado y visualización de la señal
11.4.4 Sistema completo
11.4.5 Control de un teclado matricial
11.4.6 Control de un visualizador LCD
11.4.7 Fotómetro digital mediante microcontrolador
11.4.8 Regulador de luminosidad
11.5 Ejercicios propuestos
Apéndice. Sistemas de representación numérica
1. Números binarios
2. Números hexadecimales y octales
3. Complementos
4. Códigos decimales
5. Códigos alfanuméricos
6. Ejercicios propuestos
