Páginas:
484
Edición:
4
Fecha de publicación:
28/05/2010
ISBN:
9788426716644
Formato:
17x24 cms

Electrónica digital fundamental y programable

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«Se enseñan las materias de electrónica digital fundamental, y la programable, a un nivel medio y con un enfoque práctico; desde los circuitos digitales elementales (puertas lógicas) hasta los Microcontroladores PIC, combinando la teoría con la práctica. Se enseña el diseño y realización de circuitos sencillos de control, de tipo combinacional y secuencial utilizando circuitos integrados TTL y CMOS. Se hace una introducción a los sistemas digitales programables (ordenadores), enfocado hacia los microcontroladores PIC. Se enseña la aplicación práctica de los PIC con un enfoque didáctico, por lo cual se utiliza un lenguaje de programación que es tan sencillo como potente; el PicBasic Profesional.
Su utilidad se centra en todos aquellos cursos donde se imparta electrónica digital, en especial a nivel de Ciclos
Formativos de formación profesional;. El libro se complementa con un CD que incluye:

-El programa Circuit Desing Suite Multisim 10; con el cual se puede experimentar con circuitos
digitales (y analógicos) de una forma sencilla pero profesional.
-Microcode Studio & PICBASIC PRO y Winpic800; los programas necesarios para poder realizar
aplicaciones prácticas con microcontroladores PIC, de una forma sencilla y práctica.»

1. Introducción a la técnica digital ……………………………………… 1
1.1 Introducción …………………………………………………………………………… 1
1.2 Señales analógicas y digitales …………………………………………………. 1
1.2.1 Señales analógicas ………………………………………………………………….. 1
1.2.2 Señales digitales ……………………………………………………………………… 2
1.3 Procesos digitales …………………………………………………………………… 5
1.3.1 Convertidores A/D y D/A ………………………………………………………….. 5
1.3.2 Procesador digital de temperatura …………………………………………….. 5
1.3.3 Equipos de sonido con proceso digital ……………………………………….. 6
1.4 Sistema numérico binario ………………………………………………………. 7
1.4.1 Lógica positiva y lógica negativa ………………………………………………. 7
1.4.2 Valor posicional de los dígitos ………………………………………………….. 9
1.4.2.1 Sistema decimal …………………………………………………………………….. 10
1.4.2.2 Sistema binario ………………………………………………………………………. 11
1.4.3 Conversión binario-decimal ……………………………………………………. 13
1.4.4 Conversión decimal-binario ……………………………………………………. 14
1.4.5 Conversión a binario de decimal fraccionario …………………………… 15
1.5 Códigos binarios …………………………………………………………………… 15
1.5.1 Introducción ………………………………………………………………………….. 15
1.5.2 Código BCD natural ………………………………………………………………. 16
1.5.3 Código BCD Aiken ………………………………………………………………… 18
1.5.4 Código BCD exceso 3 …………………………………………………………….. 19
1.5.5 Código Gray …………………………………………………………………………. 20
1.5.6 Códigos alfanuméricos …………………………………………………………… 21
1.6 Sistema hexadecimal …………………………………………………………….. 23
1.6.1 Conversiones entre binario y hexadecimal ………………………………… 23
1.6.1.1 Conversión de binario a hexadecimal ………………………………………… 24
1.6.1.2 Conversión de hexadecimal a binario ………………………………………… 24
1.6.2 Conversiones entre decimal-hexadecimal …………………………………. 25
1.6.2.1 Conversión de hexadecimal a decimal ………………………………………. 25
1.6.2.2 Conversión de decimal a hexadecimal ………………………………………. 25
1.7 Operaciones aritméticas básicas en binario …………………………… 26
1.7.1 Suma binaria …………………………………………………………………………. 26
1.7.2 Resta binaria …………………………………………………………………………. 27
1.7.3 Multiplicación ……………………………………………………………………….. 28
1.7.4 División ………………………………………………………………………………… 28
1.8 Ejercicios propuestos ……………………………………………………………. 29
2. Circuitos digitales fundamentales y álgebra de Boole ……. 31
2.1 Introducción …………………………………………………………………………. 31
2.2 Operaciones lógicas fundamentales ……………………………………… 32
2.2.1 Suma lógica ………………………………………………………………………….. 32
2.2.2 Producto lógico …………………………………………………………………….. 32
2.2.3 Complementación ………………………………………………………………….. 33
2.3 Simbología lógica …………………………………………………………………. 33
2.4 Puertas lógicas ……………………………………………………………………… 34
2.4.1 Aspectos fundamentales sobre la lógica de contactos …………………. 34
2.4.2 Puerta O (OR) ………………………………………………………………………. 35
2.4.3 Puerta Y(AND) ……………………………………………………………………… 39
2.4.4 Puerta NO (NOT): Inversor …………………………………………………….. 40
2.4.5 Puerta NO-O (NOR) ………………………………………………………………. 42
2.4.6 Puerta NO-Y(NAND) ……………………………………………………………… 44
2.4.7 Puerta O-exclusiva (Exclusive-OR) ………………………………………….. 47
2.5 Lógica positiva y lógica negativa ………………………………………….. 50
2.6 Álgebra de Boole: principios y reglas fundamentales …………… 52
2.6.1 Introducción ………………………………………………………………………….. 52
2.6.2 Postulados fundamentales ………………………………………………………. 54
2.6.2.1 Postulados tipo suma …………………………………………………………… 54
2.6.2.2 Postulados tipo producto ……………………………………………………… 55
2.6.3 Propiedades y teoremas fundamentales ……………………………………. 56
2.6.3.1 Propiedad asociativa ……………………………………………………………….. 56
2.6.3.2 Propiedad conmutativa ……………………………………………………………. 57
2.6.3.3 Propiedad distributiva …………………………………………………………….. 57
2.6.3.4 Ley de absorción ……………………………………………………………………. 60
2.6.3.5 Teorema de Shannon ………………………………………………………………. 61
2.6.3.6 Teoremas de De Morgan …………………………………………………………. 62
2.6.3.7 Teorema de dualidad ………………………………………………………………. 65
2.7 Ejercicios propuestos ……………………………………………………………. 66
2.8 Actividades prácticas de laboratorio …………………………………….. 67
3. Electrónica digital integrada:
generalidades y tecnologías ………………………………………….. 71
3.1 Introducción …………………………………………………………………………. 71
3.2 Circuitos integradosChips ……………………………………………………. 71
3.2.1 Cuestiones sobre la fabricación de chips ………………………………….. 72
3.3 Escalas de integración ………………………………………………………….. 73
3.4 Tecnologías de los circuitos integrados digitales ………………….. 74
3.4.1 Tecnologías bipolares …………………………………………………………….. 74
3.4.2 Tecnologías MOS ………………………………………………………………….. 75
3.5 Características generales de los CI digitales …………………………. 76
3.5.1 Características de entrada-salida ……………………………………………. 76
3.5.2 Cargabilidad de salida (Fan-out) …………………………………………….. 77
3.5.3 Curva de transferencia …………………………………………………………… 77
3.5.4 Ruido ……………………………………………………………………………………. 79
3.5.5 Disipación de potencia …………………………………………………………… 81
3.5.6 Tiempo de propagación (velocidad) …………………………………………. 81
3.6 Tecnología TTL …………………………………………………………………….. 82
3.6.1 Introducción ………………………………………………………………………….. 82
3.6.2 Circuito de una puerta NO-Y TTL estándar ………………………………. 83
3.6.2.1 Funcionamiento ……………………………………………………………………… 83
3.6.3 Características TTL estándar ………………………………………………….. 85
3.6.4 Series TTL …………………………………………………………………………….. 89
3.7 Tecnología CMOS ………………………………………………………………… 92
3.7.1 Circuito básico CMOS: Inversor ……………………………………………… 96
3.7.2 Características típicas CMOS …………………………………………………. 96
3.7.3 Series de CI CMOS ………………………………………………………………… 99
3.7.4 Precauciones con los CI CMOS …………………………………………….. 105
3.8 Ejercicos propuestos …………………………………………………………… 105
4. Desarrollo de circuitos combinacionales básicos …………..107
4.1 Introducción ……………………………………………………………………….. 107
4.2 Proceso de desarrollo de circuitos combinacionales ……………. 108
4.2.1 Expresiones canónicas de la función ………………………………………. 108
4.2.2 Expresiones canónicas en suma de productos (minterms) …………. 109
4.2.3 Expresiones canónicas en producto de sumas (maxterms)…………. 112
4.2.4 Conversión a la forma canónica de expresiones no canónicas …… 115
4.3 Simplificación de funciones ………………………………………………… 118
4.3.1 Métodos de simplificación …………………………………………………….. 119
4.3.2 Simplificación algebraica ……………………………………………………… 120
4.3.2.1 Ejercicios de simplificación algebraica ……………………………………. 121
4.3.2.2 Ejercicios de desarrollo de circuitos, con simplificación
algebraica ……………………………………………………………………………. 122
4.3.3 Tablas de Kamaugh ……………………………………………………………… 126
4.3.3.1 Introducción ……………………………………………………………………… 126
4.3.3.2 Proceso para la obtención de la expresión simplificada …………. 130
4.3.3.3 Estados indiferentes: X ………………………………………………………. 132
4.4 Realización de los circuitos con NO-Y y NO-O …………………… 135
4.4.1 Realización con NO-Y…………………………………………………………… 135
4.4.2 Realización con NO-O ………………………………………………………….. 139
4.5 Proceso de desarrollo práctico de circuitos sencillos
de control lógico …………………………………………………………………. 142
4.5.1 Introducción ………………………………………………………………………… 142
4.5.2 Ejemplo de desarrollo: Circuito de control para una alarma …….. 142
4.5.3 Circuito de control para un motor ………………………………………….. 147
4.6 Ejercicios propuestos ………………………………………………………….. 152
5. Bloques lógicos MSI combinacionales
y sus aplicaciones ……………………………………………………….. 153
5.1 Introducción ……………………………………………………………………….. 153
5.2 Codificadores ……………………………………………………………………… 154
5.2.1 Introducción ………………………………………………………………………… 154
5.2.2 Codificación sin prioridad …………………………………………………….. 156
5.2.3 Codificación con prioridad …………………………………………………… 157
5.2.3.1 Circuito integrado 74HC 147 …………………………………………………. 157
5.3 Multiplexores ……………………………………………………………………… 160
5.3.1 Diseño de un multiplexor de cuatro canales ……………………………. 162
5.3.2 CI multiplexores prácticos …………………………………………………….. 162
5.3.3 Ampliación de la capacidad de multiplexado …………………………… 168
5.3.4 Aplicaciones de los multiplexores ………………………………………….. 170
5.3.4.1 Selector de entradas ………………………………………………………………. 170
5.3.4.2 Señalizador ………………………………………………………………………….. 171
5.3.4.3 Multiplexado de datos …………………………………………………………… 171
5.3.5 Generación de funciones lógicas ……………………………………………. 172
5.3.5.1 El multiplexor como puerta programable …………………………………. 172
5.3.5.2 Función de cuatro variables con un multiplexor
de 16 canales (74150) ……………………………………………………………. 174
5.3.5.3 Generación de funciones de n variables con multiplexores
de n-\ variables selección ………………………………………………………. 174
5.3.5.4 Ejemplo de desarrollo de un circuito práctico de control
mediante multiplexores …………………………………………………………. 176
5.4 Decodificadores y demultiplexores …………………………………….. 179
5.4.1 Introducción ………………………………………………………………………… 179
5.4.2 Decodificadores …………………………………………………………………… 179
5.4.2.1 Decodificadores excitadores …………………………………………………… 179
5.4.2.2 Decodificadores no excitadores ………………………………………………. 184
5.4.3 Demultiplexores …………………………………………………………………… 187
5.4.3.1 Circuito demultiplexor con el CI 74139 …………………………………… 187
5.4.3.2 Sistema de transmisión multiplexada ………………………………………. 190
5.4.4 Bloques decodificadores y demultiplexores prácticos ……………….. 191
5.4.5 Extensión de decodificadores ………………………………………………… 195
5.4.5.1 Sistema decodificador de cinco variables (32 salidas) ……………….. 195
5.4.5.2 Sistema decodificador de seis variables (64 salidas) ………………….. 196
5.4.6 Generación de funciones mediante decodificadores …………………. 196
5.4.6.1 Función de cuatro variables con el CI 75HC154 ……………………….. 196
5.5 Comparadores ……………………………………………………………………. 199
5.5.1 Introducción ………………………………………………………………………… 199
5.5.2 Comparadores de una salida …………………………………………………. 199
5.5.2.1 Comparador de datos de 4 bits ……………………………………………….. 200
5.5.3 Diseño de un comparador de tres salidas (>, =, <) ………………….. 201
5.5.4 CI 74HC85: Comparador de datos de 4 bits ……………………………. 202
5.5.5 Comparador de datos de 8 bits con dos CI 74HC85 …………………. 202
5.6 Ejercicios propuestos ………………………………………………………….. 203
6. Circuitos aritméticos …………………………………………………..205
6.1 Introducción ……………………………………………………………………….. 205
6.2 Semisumador ……………………………………………………………………… 206
6.3 Sumador total …………………………………………………………………….. 207
6.3.1 Diseño de sumador total ……………………………………………………….. 208
6.4 Bloque integrado sumador de datos de 4 bits (7483) …………… 210
6.4.1 Aplicación práctica experimental del sumador 74LS83 …………….. 213
6.4.2 Sumador de 8 bits con dos sumadores de 4 bits ……………………….. 213
6.5 Circuitos restadores ……………………………………………………………. 214
6.5.1 Números binarios con signoNotación en complemento a dos …….. 214
6.5.2 Circuito restador de datos de 4 bits ……………………………………….. 217
6.5.3 Circuito sumador-restador de 4 bits ……………………………………….. 217
6.6 Unidad aritmético-lógica (ALU) …………………………………………. 218
6.6.1 Circuito integrado 74181 ……………………………………………………… 218
6.7 Ejercicios propuestos ………………………………………………………….. 223
7. Circuitos secuenciales ………………………………………………….225
7.1 Introducción ……………………………………………………………………….. 225
7.2 Estructura general de los sistemas secuenciales ………………….. 227
7.3 Circuitos secuenciales elementales: biestables …………………….. 228
7.3.1 Introducción ………………………………………………………………………… 228
7.3.2 Biestables SR ………………………………………………………………………. 229
7.3.3 Biestables síncronos y asíncronos ………………………………………….. 235
7.3.3.1 Biestable SR síncrono por niveles …………………………………………… 236
7.3.3.2 Entradas asíncronas de forzado ………………………………………………. 237
7.3.4 Biestable JK ………………………………………………………………………… 238
7.3.4.1 Biestable JK master-slave ……………………………………………………… 239
7.3.4.2 Biestable JK edge-triggered …………………………………………………… 242
7.3.5 Biestable D …………………………………………………………………………. 242
7.3.5.1 Biestable D-latch ………………………………………………………………….. 243
7.3.6 Biestable T (Toggle)Divisor de frecuencias por dos …………………. 244
7.4 Contadores …………………………………………………………………………. 244
7.4.1 Introducción ………………………………………………………………………… 244
7.4.2 Contadores asíncronos …………………………………………………………. 245
7.4.2.1 Contadores de módulo diferente a T ……………………………………….. 248
7.4.2.2 Contaje creciente y decreciente
Contadores reversibles (up/down) …………………………………………… 250
7.4.3 Contadores síncronos …………………………………………………………… 253
7.4.3.1 Ejemplo práctico de diseño ……………………………………………………. 255
7.4.4 Bloques MSI contadores prácticos …………………………………………. 257
7.4.4.1 Circuito integrado 74 LS93: Contador de 4bits …………………………. 257
7.4.4.2 Circuito integrado 74HC4518: Doble contador síncrono BCD ……. 259
7.4.5 Sistemas contadores con visualización ……………………………………. 260
7.4.5.1 Displays multiplexados …………………………………………………………. 262
7.5 Registros de desplazamiento (Shift registers) ……………………… 265
7.5.1 Introducción ………………………………………………………………………… 265
7.5.2 Datos en formato paralelo y en formato serie ………………………….. 265
7.5.3 Registro paralelo-serie …………………………………………………………. 267
7.5.4 Registro serie-paralelo …………………………………………………………. 267
7.5.5 Circuito integrado 74194: Registro de desplazamiento
de aplicación general …………………………………………………………… 267
7.6 Estructura y diseño de autómatas ………………………………………. 269
7.6.1 Autómatas con estructura de Moore ……………………………………….. 272
7.6.2 Autómata con estructura de Mealy …………………………………………. 272
7.7 Diseño de autómatas con estructura de Moore y Mealy ……… 273
7.7.1 Ejemplo de diseño con estructura de Moore ……………………………. 274
7.7.2 Ejemplo de diseño con estructura de Mealy …………………………….. 282
7.8 Ejercicios propuestos ………………………………………………………….. 286
8. Diseños digitales prácticos …………………………………………..287
8.1 Diseño de un reloj horario ………………………………………………….. 287
8.1.1 Contador de segundos/minutos (módulo 60) ……………………………. 288
8.1.2 Contador de horas (módulo 24) …………………………………………….. 288
8.1.3 Base de tiempos …………………………………………………………………… 290
8.2 Control de motores paso a paso ………………………………………….. 291
8.2.1 Introducción ………………………………………………………………………… 291
8.2.2 Diseño del circuito secuenciador …………………………………………… 293
8.3 Autómata con dos secuencias …………………………………………….. 296
8.3.1 Diseño mediante contador y lógica de salida …………………………… 301
8.4 Diseño de un contador de revoluciones (r/min)
con salida analógica ……………………………………………………………. 305
8.4.1 Introducción ………………………………………………………………………… 305
8.4.1.1 Circuito básico de encendido …………………………………………………. 306
8.4.2 Realización mediante el CI monoestable 74LS121 ……………………. 308
8.4.3 Realización con puertas lógicas …………………………………………….. 310
8.5 Ejercicios propuestos ………………………………………………………….. 314
9. Introducción a los sistemas digitales programables ……… 317
9.1 Introducción ……………………………………………………………………….. 318
9.2 Sistemas cableados y sistemas programables ……………………… 318
9.3 CPU – Microprocesador ……………………………………………………… 319
9.4 Microcontrolador ……………………………………………………………….. 321
9.4.1 Microcontrolador PIC ………………………………………………………….. 321
9.5 Estructura básica del procesador de un ordenador …………….. 321
9.5.1 Buses ………………………………………………………………………………….. 322
9.5.2 Chipset ……………………………………………………………………………….. 322
9.5.3 Clock ………………………………………………………………………………….. 322
9.5.4 Estructura básica del hardware …………………………………………….. 322
9.5.5 Funcionamiento básico …………………………………………………………. 324
9.5.6 Conceptos sobre software ……………………………………………………… 325
9.5.7 Memoria de sistema (BIOS) …………………………………………………… 327
9.5.8 Memoria RAM …………………………………………………………………….. 327
9.6 Estructura harvard de procesadores …………………………………… 328
10. Introducción a los microcontroladores PIC ………………. 329
10.1 Introducción ……………………………………………………………………… 330
10.2 Proceso de desarrollo de aplicaciones con PIC ………………….. 330
10.2.1 Software de desarrollo ………………………………………………………… 331
10.2.2 Hardware de desarrollo ……………………………………………………… 331
10.2.3 Circuitos grabadores de PIC ……………………………………………….. 332
10.2.3.1 Circuito conectado al puerto paralelo …………………………………….. 332
10.2.3.2 Circuito conectado al puerto serie (RS232) …………………………….. 333
10.2.3.3 Circuito conectado al puerto USB …………………………………………. 333
10.2.4 Entorno de desarrollo ………………………………………………………… 333
10.2.5 Ejemplo de circuito práctico ……………………………………………….. 335
10.3 Estructura básica de los microcontroladores pic ……………….. 337
10.3.1 Procesador estructura Harvard …………………………………………… 337
10.3.2 Técnica segmentada (pipeline) …………………………………………….. 337
10.3.3 Procesador tipo RISC …………………………………………………………. 337
10.4 Recursos básicos de los microcontroladores pic ………………… 338
10.4.1 Interrupciones ……………………………………………………………………. 338
10.4.2 Temporizadores (Timers) …………………………………………………….. 339
10.4.3 Watchdog ………………………………………………………………………….. 339
10.4.4 Convertidor analógico-digital (A/D) …………………………………….. 340
10.4.5 Comparadores analógicos …………………………………………………… 341
10.4.6 RAM no volátil (EEPROM) …………………………………………………. 342
10.4.7 Modo Sleep ……………………………………………………………………….. 342
10.4.8 Detector de tensión baja de alimentación ……………………………… 343
10.5 El Reset……………………………………………………………………………… 343
10.5.1 Power On Reset …………………………………………………………………. 343
10.5.2 Circuitos de reset ……………………………………………………………….. 343
10.6 El Clock …………………………………………………………………………….. 344
10.6.1 Circuitos de clock ………………………………………………………………. 345
10.7 Procesador estructura Harvard …………………………………………. 348
10.8 Estructuración de la memoria …………………………………………… 349
10.8.1 Memoria de programa ………………………………………………………… 349
10.8.1.1 Vector de reset ……………………………………………………………………. 350
10.8.1.2 Vector de interrupciones ……………………………………………………… 350
10.8.1.3 El stack ……………………………………………………………………………… 351
10.8.2 Memoria de datos ………………………………………………………………. 352
10.8.2.1 Mapa de registros ……………………………………………………………….. 353
10.8.2.2 Registros especiales …………………………………………………………….. 353
10.9 La velocidad de proceso: el clock ………………………………………. 359
10.9.1 Ciclo de instrucción ……………………………………………………………. 360
10.9.2 Fases de ejecución de las instrucciones ………………………………… 360
11. Aplicaciones prácticas con microcontroladores
PIC. Programación …………………………………………………… 363
11.1 Fases de desarrollo de aplicaciones con PIC ……………………… 364
11.2 El sistema de desarrollo de proyectos con PIC ………………….. 365
11.2.1 Entorno de programación en Pic Basic Profesional ……………….. 366
11.3 El software Microcode Studio …………………………………………… 367
11.4 Circuitos grabadores de PIC ……………………………………………… 371
11.4.1 Grabador de tipo paralelo …………………………………………………… 371
11.4.2 Grabador conectado al puerto USB ……………………………………… 372
11.4.2.1 Circuito grabador Winpic800 ……………………………………………….. 372
11.4.2.2 Pickit1 (de Microchip) ………………………………………………………… 373
11.4.2.3 Grabador tipo serie ……………………………………………………………… 374
11.5 Software de grabación ………………………………………………………. 376
11.5.1 El programa IC-PROG ……………………………………………………….. 376
11.5.2 El programa Winpic800 ……………………………………………………… 377
11.5.2.1 Configuración según el tipo de grabador ………………………………… 378
11.5.3 El programa Pickit1 (Microchip) …………………………………………. 379
11.6 Estructura básica del microcontrolador PIC ……………………… 379
11.6.1 Estructura interna básica ……………………………………………………. 379
11.6.2 Estructura base funcional ……………………………………………………. 381
11.7 Programación de microcontroladores PICEl lenguaje
de programación PIC Basic Profesional …………………………….. 382
11.7.1 Introducción ………………………………………………………………………. 382
11.7.2 Proceso de compilado …………………………………………………………. 383
11.7.3 Estructura del sistema básico de desarrollo …………………………… 385
11.8 Aplicaciones prácticas con el PIC 16F684Programación ……. 385
11.8.1 Características básicas del PIC 16F684 ……………………………….. 385
11.8.2 Programa para el encendido intermitente de un LED …………….. 387
11.8.2.1 Diagrama de flujo ……………………………………………………………….. 388
11.8.2.2 Instrucciones del lenguaje Pic Basic Pro ………………………………… 388
11.8.2.3 Instrucciones básicas del programa ……………………………………….. 389
11.8.3 Programa para el control de 3 salidas en dos ports ……………….. 394
11.8.3.1 Circuito práctico …………………………………………………………………. 394
11.8.3.2 Diagrama de flujo ……………………………………………………………….. 394
11.8.3.3 Programa fuente …………………………………………………………………. 395
11.8.3.4 El programa en Microcode Studio …………………………………………. 397
11.8.4 Programa secuencial de 6 LEDs ………………………………………….. 398
11.8.4.1 Programa fuente …………………………………………………………………. 398
11.8.4.2 Circuito práctico …………………………………………………………………. 398
11.8.5 Programa de rotación de bits con selección
del sentido de rotación ………………………………………………………… 401
11.8.5.1 Circuito práctico …………………………………………………………………. 401
11.8.5.2 Diagrama de flujo ……………………………………………………………….. 401
11.8.5.3 Programa fuente …………………………………………………………………. 402
11.9 Aplicaciones prácticas con el PIC 16F628Programación ……. 404
11.9.1 Características básicas del PIC 16F628 ……………………………….. 404
11.9.2 Programa para un contador de segundos
en binario de 8 bits (Leds) …………………………………………………… 405
11.9.2.1 Diagrama de flujo ……………………………………………………………….. 405
11.9.2.2 Programa fuente …………………………………………………………………. 406
11.9.2.3 Circuito práctico …………………………………………………………………. 406
11.9.3 Programa de rotación de bits (LEDs) haciendo un contador
y por multiplicación/división ……………………………………………….. 407
11.9.3.1 Por contador de 8 bits ………………………………………………………….. 407
11.9.3.2 Multiplicando/dividiendo por 2 …………………………………………….. 408
11.9.4 Programa de rotación izquierda-derecha de 8 bits
con control del sentido ………………………………………………………… 409
11.9.4.1 Programa fuente …………………………………………………………………. 409
11.9.4.2 Circuito práctico …………………………………………………………………. 410
11.9.5 Generación de sonidos por programa …………………………………… 411
11.9.5.1 La instrucción SOUND ……………………………………………………….. 411
11.9.5.2 Circuito para la generación de sonidos con PIC ………………………. 412
11.9.5.3 Programa para generar sonido bi tonal …………………………………… 413
11.9.5.4 Programa para generar una secuencia de 10 sonidos………………… 414
11.9.5.5 Montaje experimental en protoboard ……………………………………… 415
Apéndice 1. Circuitos generadores de impulsos ……………….417
A1.1 Circuitos generadores de impulsos (clock) ………………………. 417
A1.1.1 Introducción ……………………………………………………………………… 417
A1.2 Características de las señales de clock ……………………………… 419
A1.2.1 Simetría ……………………………………………………………………………. 419
A1.2.2 Nivel ………………………………………………………………………………… 419
A1.2.3 Tiempo de ciclo (periodo): T ……………………………………………….. 420
A1.2.4 Ciclo de trabajo …………………………………………………………………. 421
A1.2.5 Tiempos de transición ………………………………………………………… 422
A1.3 Circuitos prácticos generadores de impulsos …………………… 423
A1.3.1 Oscilador de relajación con puertas CMOS ………………………….. 424
A1.3.2 Circuitos con dispositivos Schmitt trigger …………………………….. 427
A1.3.2.1 La función Schmitt trigger …………………………………………………… 427
A1.3.2.2 Realización con TTL ………………………………………………………….. 431
A1.3.2.3 Realización con CMOS ………………………………………………………. 432
A1.3.3 Multivibrador con puertas ………………………………………………….. 433
A1.4 Circuitos monoestables ……………………………………………………. 434
A1.4.1 Circuito con transistores …………………………………………………….. 437
A1.4.2 Realización con puertas ……………………………………………………… 438
A1.4.3 Monoestables en CI ……………………………………………………………. 441
A1.4.3.1 Circuito integrado 74121 …………………………………………………….. 441
Apéndice 2. El circuito integrado 555 ………………………………447
A2.1 Introducción …………………………………………………………………….. 447
A2.2 Estructura interna ……………………………………………………………. 447
A2.2.1 Señales de control ……………………………………………………………… 448
A2.3 Configuración como generador de señales (clock) …………… 450
A2.3.1 Funcionamiento …………………………………………………………………. 450
A2.3.2 Ejemplos prácticos de cálculo ……………………………………………… 453
A2.4 Aplicación como circuito monoestable …………………………….. 457
A2.4.1 Funcionamiento …………………………………………………………………. 457
A2.4.2 Ejemplo de circuito práctico ……………………………………………….. 459
Apéndice 3. Sonda lógica ………………………………………………..461
A3.1 Introducción …………………………………………………………………….. 461
A3.2 Circuito de la sonda …………………………………………………………. 461
A3.2.1 Funcionamiento …………………………………………………………………. 463
A3.3 Circuito con visualización mediante leds …………………………. 465
Apéndice 4. Actividades prácticas de simulación mediante
el programa Multisim (Electronics Workbench) ……………..467
A4.1 Introducción …………………………………………………………………….. 467
A4.2 Principios básicos sobre la utilización de Multisim ………….. 468
A4.3 Fases para la selección y ubicación de los componentes
en la zona de trabajo ………………………………………………………… 479
A4.4 Borrar, girar y voltear componentes ………………………………… 481
A4.4.1 Borrar ………………………………………………………………………………. 481
A4.4.2 Girar ………………………………………………………………………………… 481
A4.4.3 Voltear ……………………………………………………………………………… 482
A4.5 Movimiento de componentes …………………………………………… 483
A4.6 El cajetín (Title Block) ………………………………………………………. 485
A4.7 Colocación de texto en el circuito …………………………………….. 485
A4.8 Fases de realización de un circuito …………………………………. 4387
A4.8.1 Ejemplo: Circuito simulador de alarma de coche ………………….. 487
A4.9 Ejercicios desarrollados sobre electrónica digital ……………… 492
A4.9.1 Análisis y experimentación de una puerta EXOR
(circuito integrado 74LS86) ………………………………………………… 492
A4.9.2 Experimentación de los teoremas de De Morgan …………………… 499
A4.9.3 Experimentación de la propiedad distributiva
del álgebra de Boole …………………………………………………………… 502
A4.9.4 Experimentación de un sistema de transmisión multiplexado ….. 503
A4.10 Ejercicios propuestos ……………………………………………………… 506
A4.10.1 Experimentación y análisis de las puertas lógicas básicas…….. 506
A4.10.2 Verificación, mediante circuitos, de postulados del
álgebra de Boole ……………………………………………………………… 507
A4.10.3 Hallar tablas de verdad mediante el Logic Converter …………… 507
A4.10.4 Realización de funciones lógicas mediante
sólo puertas NAND ………………………………………………………….. 507
A4.10.5 Verificación de las propiedades distributivas del
álgebra de Boole ……………………………………………………………… 507
A4.10.6 Contador BCD basado en el circuito integrado 74LS93 ……….. 507
A4.10.7 Contador BCD realizado con biestables JK (CI 74LS73)………. 508
A4.10.8 Contador ascendente-descendente (up/dow) de 4 bits …………… 509
A4.10.9 Contador de 0 a 5 basado en los bloques
funcionales 4518 y 4511 ………………………………………………….. 509
A4.10.10 Contador de 0 a 59 basado en los bloques
funcionales 4518 y 4511 …………………………………………………. 509
Respuestas a los ejercicios propuestos ……………………………..515
Referencias …………………………………………………………………….543

A color
Páginas:
484
Edición:
4
Año Publicación:
28/05/2010
ISBN:
9788426716644
Formato:
17x24 cms
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