Sistemas Digitales

1. Defina:

a) Niveles lógicos de funcionamiento: Los Circuitos Integrales digitales trabajan con dos márgenes de tensiones (suficientemente separadas) que codifican un dígito de código binario: 1 o 0. Estas tensiones reciben el nombre de niveles lógicos.
b) Característica de transferencia: Es una curva de corriente de drenaje, como función del voltaje de compuerta – fuerte, para unvalor constante del voltaje Drenaje – Fuerte, se puede observar directamente sobre un trazo de curvas, obtenida de la medición de la operación del dispositivo.
c) Inmunidad al ruido: Es la capacidad para tolerar fluctuaciones en la tensión no deseadas en sus entradas sin que cambie el estado de salida.

d) Tiempo de propagación: Es el tiempo que transcurre desde el momento en que semodifica la entrada hasta el momento en que se modifica la salida. Cuanto más corto es el periodo con más rapidez opera el sistema.

e) Cargabilidad de Salida (Fan-Out): La cargabilidad se puede establecer de acuerdo a número máximo de cargas que se pueden conectar a la salida de una compuerta.

2 y 3) Indique para las familias lógicas TTL y CMOS los valores antes definidos:

| FAMILIALÓGICA |
| CMOS | TTL |
  | VOHmin | 4.9V |  VOHmin | 2.7V |
| VIHmin | 3.5V |  VIHmin | 2.0V |
NIVELES LÓGICOS DE FUNCIONAMIENTO | VOLmax | 0.1V |  VOLmax | 0.5V |
| VILmax | 1.5V |  VILmax | 0.8 |
CARACTERÍSTICA DE TRANSFERENCIA |      |      |
(voltaje transfer funtion) | | |
INMUNIDAD AL RUIDO | MUY BUENA | EXCELENTE |
(noise margins) | | |
TIEMPO DE PROPAGACIÓN |      |     |
(propagation delay) | | |
CARGABILIDAD DE SALIDA | 10 | >50 |
(fan out) | | |

4) Implemente el siguiente circuito F= (V*Y)(X+Z)[(X+Y)+(X+Z)]

5) La función anterior, Impleméntela solo con compuertas NAND .
6) La función anterior, Impleméntela solo con compuertas NOR .
7) Obtenga la tabla de la verdad.
8) Repita los pasos 4,5,6 y 7 para cada función lógica :
F=(A+AB)+[(B+C)+(C+D)]¨
F=A+AB+BC+ CD

9) Indique las escalas de Integración: SSI,MSI,LSI,VL

NIVEL DE INTEGRACIÓN | Nº DE PUERTAS | APLICACIÓN |
 Pequeña escala de integración (SSI) | 1 - 11 | Puertas básicas y flip-flops |
 Media escala de integración (MSI) | 12 – 100 | Contadores, registros, memorias pequeñas |
 Gran escala de integración (LSI) | 101 – 1000 | Memorias y microprocesadoressencillos |
 Muy alta escala de integración (VLSI) | 1001 – 100.000 | Memorias grandes, microprocesadores |

10) Defina lógica positiva y lógica negativa:
a) Lógica positiva.
Para que el circuito de relés en serie sea una compuerta AND, y el circuito de relés en paralelo sea una compuerta OR, tenemos que usar lógica positiva. Esto es, que el valor del voltaje alto signifique 1, y que el valordel voltaje bajo signifique 0. O lo que es lo mismo, escribir unos (1) cuando el voltaje es alto, y ceros (0) cuando es bajo en la tabla de funciones, si hacemos esto, habremos obtenido las tablas verdaderas para los dos tipos de compuerta.
b) Lógica negativa.
Las tablas verdaderas para esas mismas compuertas, usando lógica negativa es completamente diferente. Recuerde que en este caso el valorde voltaje alto corresponde al 0 y el bajo al 1. Cuando se usa esta lógica el comportamiento de las compuertas hechas con relés en serie realizan la función OR, contrariamente a lo que sucede con lógica positiva.
11) Explique el principio de dualidad:
Toda propiedad que pueda deducirse de las propiedades primitivas o de cualquier otra propiedad derivada de estas da lugar a otra propiedad que seobtiene intercambiando:
- las operaciones suma y producto,
- los símbolos 0 y 1.
La propiedad así obtenida recibe el nombre de propiedad dual de la inicial. El principio de dualidad es consecuencia de la propia estructura de algebra de Boole, ya que cada par de propiedades en su definición está formada por una y por su dual.
12) Demuestre por el método de inducción perfecta La ley de...