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INGENIERÍA TÉCNICA INFORMÁTICA FUNDAMENTOS DE COMPUTADORES PRÁCTICA Nº 1
1. INTRODUCCIÓN Una familia lógica está compuesta por un conjunto de circuitos integrados (Cl), todos compatibles entre sÍ para realizar cualquier circuito digital. La familia que se va a utilizar en las prácticas se denomina TTL (lógica transistor a transistor) debido a que es una de las más populares, extendidas y completas. Existen dos series en lógica TTL, que son: + La serie 74 que es la que vamos a utilizar, trabajando en un rango de temperatura de 0 a 70 ºC. y de alimentación de 4,75 a 5,25 voltios. + La serie 54 utilizada generalmente en aplicaciones militares con rangos de -55 a +125 °C y de 4,5 a 5 voltios en temperatura y alimentación respectivamente. En ambas series se toma como voltaje típico 5 voltios. Los circuitos integrados vienen identificados en general con el número que identifica la serie (54 ó 74) y un número que identifica de forma única la función del integrado: SN 74( )00( ) El prefijo alfabético lo utiliza el fabricante del circuito integrado para identificarse. En este caso es Texas Instruments, que se representa con las letras SN. National Semiconductor emplea el prefijo DM, Fairchild la F, etc. Los dos números que se encuentran a la derecha indican la función que realiza el circuito. En este ejemplo se ha utilizado la numeración 00 que representa un Cl compuesto por cuatro puertas NAND de dos entradas cada una, la numeración 12 define un chip compuesto por tres puertas AND de tres entradas cada una y con salida en colector abierto. La serie 74 se divide a su vez en otras subseries, que difieren unas de otras en cuanto a las prestaciones que ofrecen y vienen identificadas en la parte correspondiente al espacio en blanco que viene a Continuación de 74 por las siguientes letras: 1. Si el espacio está en blanco se trata de la serie 74 estándard y fue la primera que apareció en el mercado. Ejem: SN 7400. 2. Posteriormente apareció la serie L (TTL de bajo consumo de potencia), que es bastante más lenta que la anterior pero con un consumo diez veces menor. Ejem: SN 74L00. 3. La serie H (alta velocidad) es la más rápida, con un retardo de propagación de 6 nanosegundos y la de mayor consumo de las tres, ya que tiene una disipación de potencia de 23 mw. Ejem: SN 74H00. 4. La S (Schottky) utiliza transistores tipo Schottky, Consiguiéndose con esto un tiempo de respuesta dos veces menor que en la H y también un consumo un poco menor. Ejem: SN 74S00.
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5. La serie LS (Schottky de bajo consumo) es una versión de la S, pero con un menor consumo de potencia y velocidad. Ejem: SN 74LS00. 6.
A continuación apareció la AS (Schottky avanzada), que es la que tiene menor tiempo de respuesta de todas las subseries. Ejem: SN 74AS00.
7. La última en aparecer es la serie ALS (Schottky avanzada de bajo consumo de potencia), que es la que tiene menor consumo de potencia junto con la L, pero es bastante más rápida que ésta. El espacio en blanco de la derecha indica el tipo de encapsulado mediante las siguientes letras: J: DIP cerámico. N: DIP plástico. H, U, T, W, Z: encapsulado plano o flat-pack. L: cápsula Cilíndrica de metal. La siguiente tabla representa las distintas series con los valores que tienen en retardo de propagación y en disipación de potencia
Retardo de propagación (ns) Disipación de potencia (mw)
74 9 10
74L 33 1
74H 6 23
74S 3 20
74LS 9.5 2
74AS 1.7 8
74ALS 4 1
2. PROCEDIMIENTO Aplicando el teorema de De Morgan, diseñar una puerta AND de tres entradas utilizando sólo puertas NOR de tres entradas. Montar el circuito y comprobar el funcionamiento, obteniendo la tabla de verdad de forma experimental. Utilizando puertas NOR de tres entradas, diseñar una puerta OR de tres entradas. Montar y comprobar su funcionamiento. Demostrar experimentalmente la validez del siguiente teorema de De Morgan: A’ + B’ = (AB)’
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