Libro Electrónica Digital. Aplicaciones Y Problemas Con Vhdl

LIBRO ELECTRÓNICA DIGITAL. APLICACIONES Y
PROBLEMAS CON VHDL
José Ignacio Artigas, Luís Ángel Barragán, Carlos Orrite e Isidro Urriza
Departamento de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones
Universidad de Zaragoza. e-mail jiartigas@unizar.es
RESUMEN
El libro que se presenta en este documento pretende que los problemas sean un instrumento para que el
lector adquiera la capacidad de análisisfuncional, eléctrico y temporal de los circuitos digitales, además
de introducirle en el diseño de circuitos digitales con dispositivos lógicos programables (PLD) utilizando
VHDL y las herramientas de diseño actuales. Son muy escasos los libros con esta orientación en la
bibliografía actual, ya que la mayoría plantean problemas de sistemas lógicos, en los que los
componentes son genéricos yestán desprovistos de todo detalle tecnológico. Al principio de cada
capítulo se realiza una introducción a modo de guía de estudio, con los conceptos fundamentales y al
final del libro se incluye un apéndice de VHDL.

1. INTRODUCCIÓN
El libro “Electrónica digital. Aplicaciones y problemas con VHDL” [1] es el resultado de
varios años de experiencia docente de los autores en asignaturas deelectrónica digital en las
titulaciones de Ingeniería del Centro Politécnico Superior de la Universidad de Zaragoza.
Su origen se remonta a otro libro de los mismos autores editado en la Universidad de
Zaragoza [2], en el que se utilizaba el lenguaje ABEL, y que ya fue presentado en el congreso
TAEE’2000 [3]. En dicho congreso quedó patente la demanda de un libro de estas
características, peroque utilizase VHDL en lugar de ABEL. Los autores recogieron la
invitación y el resultado es la obra que aquí se presenta, que además de utilizar VHDL incluye
dos capítulos nuevos y se han revisado los restantes, suprimiendo muchos problemas y
añadiendo otros nuevos.
Recopila gran parte de los problemas que se resuelven en clases prácticas, así como de
los exámenes. Nuestros estudiantes, através de las consultas y de su interacción en clase, han
influido decisivamente en la forma de exponer las soluciones. En su elaboración también ha
sido importante la experiencia obtenida a través de la participación en el desarrollo e
implementación de circuitos digitales para distintos proyectos industriales.
2. OBJETIVOS
Este libro está orientado para todos aquellos que quieran diseñar yconstruir circuitos digitales
reales. El primer objetivo de este libro, aparte del posible interés particular de alguno de los
esquemas propuestos, es que los problemas sirvan como instrumento para que el lector
adquiera la capacidad de análisis funcional, eléctrico y temporal de los circuitos digitales. Un
diseñador debe manejar correctamente cronogramas, parámetros temporales y eléctricos de
loscircuitos integrados, así como unidades y órdenes de magnitud de dichos parámetros.
Otro objetivo perseguido es la introducción al diseño digital y despertar el sentido crítico
del lector respecto a las soluciones presentadas. Por otra parte, el fuerte avance
experimentado por los dispositivos lógicos programables (PLD), así como las múltiples
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ventajas que éstos ofrecen sobre el diseñobasado exclusivamente en circuitos estándar SSI y
MSI, nos ha llevado a poner especial énfasis en el diseño de circuitos digitales con PLD,
desde SPLD hasta FPGA.
Para ilustrar los principios básicos del modelado de circuitos digitales se ha introducido
el lenguaje de descripción de hardware (HDL) VHDL. Aunque existen otros HDL, hemos
elegido VHDL por varias razones: es un estándar IEEE;existen buenas referencias
bibliográficas para el estudiante [4-7]; y, además, es un lenguaje admitido por casi todas las
herramientas de diseño, como, por ejemplo, los sistemas de evaluación ofrecidos
gratuitamente por varios fabricantes de PLD como ispLEVER Starter de Lattice o ISE
WebPACK de Xilinx. En el libro se utilizan estas herramientas para simular y sintetizar los
diseños.
Pretende...