Esquema detallat del curs

En aquesta pàgina es descriu l'esquema detallat del curs d'Introducció als Sistemes Digitals

1. INTRODUCCIÓ

Introducció al concepte "digital". Antecedents i història.

1.1 Què sabem d'electricitat i/o electrònica?

  • Tensió i corrent.
  • El resistor: llei d'Ohm. L'interruptor.
  • Node.
  • Mesura i detecció de valors de tensió. Voltímetre, LED

1.2 Lògica bàsica

  • Dos estats únics.
  • Les funcions AND i OR amb interruptors. Símbols lògics.
  • La funció NOT amb un relé i el seu símbol.

1.3 Taules de veritat.

  • Representació tabular de funcions lògiques.

1.4 Cronogrames

  • Descripció gràfica d'esdeveniments en funció del temps.

1.5 Tecnologia CMOS

  • Dos transistors que es comporten com dos interruptors.

1.6 Portes lògiques

  • El 7400.
  • Realització de funcions amb el 7400.
  • Altres circuits integrats bàsics.

2 Lògica combinacional

2.1 Introducció

  • Sumador
  • Display de 7 segments

2.2 Lleis, teoremes i propietats de la lògica booleana

  • Propietats conmutativa i associativa.
  • Identitats.
  • Teorema de DeMorgan. Teorema del consens.

2.3 Realització de funcions lògiques

  • Half adder
  • Full adder
  • Codificació binària. Codi hexadecimal

2.4 Lògica de dos nivells

  • Suma de productes. Minterms.
  • Producte de sumes. Maxterms.
  • Conversions entre formes

2.5 Simplificació de funcions

  • Representació gràfica
  • Mapes de Karnaugh

3. Disseny amb circuits combinacionals

3.1 Aprofitant valors "don't care"

  • Display de 7 segments

3.2 El multiplexor

  • Taula de veritat i realització amb portes.
  • Multiplexors comercials

3.3 Un pany electrònic

  • Un exemple de disseny.

3.4 Timing. Resposta temporal de circuits combinacionals

  • Resposta estàtica
  • Temps de propagació

3.5 Comparadors

  • Comparador de 1 bit
  • Cronograma incloent temps de propagació
  • Comparador de 2 bits
  • Implementació amb multiplexors

3.6 Demultiplexors

  • Taula de veritat i realització amb portes
  • Aplicació a la realització d'un full adder.

4 Sistemes Seqüencials

4.1 Introducció

  • Dependència del passat: memòria.
  • Cel·la de memòria amb inversors

4.2 Latches

  • Latch SR amb NANDs i NORs
  • Latch SR amb enable
  • Latch D amb enable

4.3 Flip-flops

  • Flip-flop tipus D
  • Implementació
  • Aplicacions: comptador asíncron
  • Datasheet del 74HCT74
  • Temps de setup i de hold
  • Flip-flop tipus J-K

4.4 Comptador asíncron mòdul 10

  • Cronograma detallat.
  • Glitchos

4.5 Operació síncrona

  • Un únic clock per a tots els flip-flops

4.6 Registre de desplaçament

4.7 Comptador síncron

  • Diagrama d'estats
  • Estat futur en funció de l'estat present
  • Comptador de seqüències arbitràries
  • El 74163
  • Comptador de dos dígits

4.8 Introducció a les màquines d'estats

  • Una màquina dispensadora

5. Disseny de sistemes digitals

5.1 Dispositius programables

  • PLD i FPGA
  • Lògica programable
  • Matriu programables i blocs de sortida.
  • Lògica tri-estat
  • El CPL EPM3064ALC44
  • Entorns de disseny i programació

5.2 Introducció a les memòries

  • Emmagatzemament de 1 bit, de 1 byte i de múltiples bits i bytes.
  • Memòria volàtil i no volàtil.
  • Bus d'adreces i dades
  • Bus bidireccional. Read i Write.
  • Expansió de memòria

5.3 Descripció de hardware: Introducció al llenguatge VHDL

  • Descripció de ports i funcionament. Entity/Architecture
  • Exemples elementals: portes simples i combinació de portes simples.
  • Concurrència. Exemple: multiplexor
  • Tipus de dades i operadors
  • Codi seqüencial
  • Comptador binari mòdul 10

5.4 Anàlisi i disseny d'alguns circuits digitals

  • Comptador Johnson
  • Generador pseudo-aleatori: Linear Feedback Shift Register
  • Dau electrònic