Tabla de contenido
Índice
Introducción
Niveles lógicos
Transistores CMOS
Puertas simples
Inversor
NAND
NOR
Puertas de Transmisión, Buffers y Flip Flops
Puertas de Transmisión
Buffer de tres estados
Half Flip Flop (HFF)
Resumen
Introducción
Los microprocesadores se componen de elementos digitales lógicos relativamente simples llamados
"Puertas", que son pequeños circuitos que pueden conectarse de varias maneras para manejar señales de niveles
lógicos. Aunque esto libro no piensa proporcionar información detallada sobre el diseño con lógica, un poco de
conocimiento de los elementos lógicos más básicos ayudarán a entender el funcionamiento interno de los
microcontroladores.
En este capítulo se empieza con una vista sobre los requisitos de los niveles lógicos de voltaje. También
se muestran los transistores y las interconexiones de un microcontrolador CMOS típico. Se explica un simple
inversor, una puerta NAND y NOR. Finalmente, se describe una transmisión en una puerta, un 'buffer' de tres
estados y un Flip Flop. Virtualmente cualquier parte de un microcontrolador se puede explicar con estos pocos
elementos de lógica simple.
Niveles lógicos
Anteriormente, en la discusión de lo que es un microcontrolador, se explicó que un nivel aproximado de
0 voltios indica que es una señal lógica 0 y que un voltaje positivo aproximadamente igual a la fuente de
alimentación indica que es una señal lógica 1. Para ser más preciso, hay un nivel de voltaje por debajo del cual el
fabricante del microcontrolador garantiza que una señal se reconocerá como válido, lógica 0. Igualmente, hay un
nivel de voltaje por encima del cual el fabricante del microcontrolador garantiza que una señal se reconocerá
como válido, lógica 1. Al diseñar un sistema con microcontrolador, se asegurará que todas las señales estén
conforme a estos límites especificados, incluso bajo las peores condiciones.
La mayoría de microcontroladores modernos usan una tecnología llamada CMOS (Semiconductor del
Metal-Óxido Complementario). Esto significa que los circuitos incluyen los dos tipos de transistores el N y el P.
Los transistores se explicarán en mayor detalle después de este capítulo.
En un circuito típico CMOS, una entrada lógica 0 puede especificarse entre 0.0 voltios y 0.3 veces V
Si V
es 5.0 voltios, esto traslada el rango de 0.0 a 1.5 voltios. Una entrada lógica 1 puede especificarse entre
DD
0.7 veces la V
hasta V
DD
DD
Transistores CMOS
La
Figura 3
muestra los símbolos para un transistor CMOS tipo N y P. Las características exactas de
estos transistores se puede determinar por su esquema físico, tamaño y forma. El propósito de este libro, es
tratarlos como dispositivos conmutadores simples.
El transistor tipo N en la
tipo N conduzca, el voltaje de la 'puerta' [2] debe ser más alto que el voltaje de la 'fuente' [3], por una cantidad
Elementos básicos de los circuitos Lógicos
. Si V
es 5.0 voltios, esto traslada el rango de 3.5 a 5.0 voltios.
DD
Figura 3
tiene su terminal 'fuente' [3] conectado a tierra. Para que un transistor
19
.
DD
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