Biblioteca Instituto Técnico Superior Comunitario

Capítulo 1. ORDENADORES DIGITALES E INFORMACIÓN /
1-1. Computadoras digitales /
Representación de la información /
Estructura de una computadora /
Más en relación con la computadora genérica /
1-2. Sistemas numéricos /
Números binarios /
Números octales y hexadecimales /
Rangos de los números /
1-3. Operaciones aritméticas /
Conversión de decimal a otras bases /
1-4. Códigos decimales /
Suma en BCD /
Bit de paridad /
1-5. Códigos Gray /
1-6. Códigos alfanuméricos /
1-7. Sumario del capítulo /
Referencias /
Problemas /
Capítulo 2. CIRCUITOS LÓGICOS COMBINACIONALES /
2-1. Lógica binaria y puertas /
Lógica binaria /
Puertas lógicas /
2-2. Álgebra de Boole /
Identidades básicas del Álgebra de Boole /
Manipulación algebraica /
El complemento de una función /
2-3. Formas canónicas /
Minitérminos y maxitérminos /
Suma de productos /
Producto de sumas /
2-4. Optimización de circuitos de dos niveles /
Criterios de coste /
Mapa de dos variables /
Mapa de tres variables /
Mapa de cuatro variables /
2-5. Manipulación del mapa /
Implicantes primos esenciales /
Implicantes primos no esenciales /
Optimización de producto de sumas /
Condiciones de indiferencia /
2-6. Optimización de circuitos multinivel /
2-7. Otros tipos de puertas /
2-8. Operador y puertas OR exclusiva /
Función impar /
Salidas en altas impedancia /
2-9. Resumen del capítulo /
2-10. Referencias /
Problemas /
Capítulo 3. DISEÑO LÓGICO COMBINACIONAL /
3-1. Conceptos de diseño y automatización /
Diseño jerárquico /
Diseño top-down /
Diseño asistido por computadora /
Lenguaje de descripción hardware /
Síntesis lógica /
3-2. El espacio de diseño /
Propiedades de las puertas /
Niveles de integración /
Tecnologías de circuitos /
Parámetros tecnológicos /
Lógica positiva y negativa /
Compromisos de diseño /
3-3. Ciclo de diseño /
3-4. Mapeado tecnológico /
Especificaciones de las células /
Librerías /
Técnicas de mapeado /
3-5. Verificación /
Análisis lógico manual /
La simulación /
3-6. Tecnologías de implementación programables /
Memorias de sólo lectura /
Array lógico programable /
Arrays de lógica programables /
3-7. Sumario del capítulo /
Referencias /
Problemas /Capítulo 4. FUNCIONES Y CIRCUITOS COMBINACIONALES /
4-1. Circuitos combinacionales /
4-2. Funciones lógicas básicas /
Asignación, transferencia y complemento /
Funciones de varios bits /
Habilitación /
4-3. Decodificación /
Extensión de descodificadores /
Decodificadores con señal de habilitación /
4-4. Codificación /
Codificador con prioridad /
Expansión de codificadores /
4-5. Selección /
Multiplexores /
Expansión de multiplexores /
Implementaciones alternativas de selectores /
4-6. Implementación de funciones combinacionales /
Empleando decodificadores /
Empleando multiplexores /
Empleando memorias de sólo lectura /
Usando arrays lógicos programables /
Usando arrays de lógica programable /
Empleando tablas de búsqueda /
4-7. HDL representación para circuitos combinacionales-VHDL /
4-8. Representación HDL de circuitos combinacionales-Verilog /
4-9. Resumen del capítulo /
Referencias /
Problemas /
Capítulo 5. FUNCIONES Y CIRCUITOS ARITMÉTICOS /
5-1. Circuitos combinacionales iterativos /
5-2. Sumadores binarios /
Semi-sumador /
Sumador completo /
Sumador binario con acarreo serie /
Sumador con acarreo anticipado /
5-3. Resta binaria /
Complementos /
Resta con complementos /
5-4. Sumador-restador binario /
Números binarios con signo /
Suma y resta binaria con signo /
Overflow o desbordamiento /
5-5. Multiplicación binaria /
5-6. Otras funciones aritméticas /
Contracción o reducción /
Incremento /
Decremento /
Multiplicación por constantes /
División por constantes /
Relleno a ceros y extensión /
5-7. Representación HDL-VHDL /
Descripción de comportamiento /
5-8. Representaciones HDL-Verilog /
Descripción de comportamiento /
5-9. Resumen del capítulo /
Referencias /
Problemas /
Capítulo 6. CIRCUITOS SECUENCIALES /
6-1. Definición de circuito secuencial /
6-2. Latches /
Latches RS y RS /
Latch D /
6-3. Flip-flops /
Flip-flop maestro-esclavo /
Flip-flop disparados por flanco /
Símbolos gráficos estándar /
Entradas asíncronas /
Tiempos de los flip-flops /
6-4. Análisis de circuitos secuenciales /
Ecuaciones de entrada /
Tabla de estados /
Diagrama de estados /
Temporización del circuito secuencial /
Simulación /
6-5. Diseño de circuitos secuenciales /
Procedimiento del diseño /
Localización de los diagramas de estados y las tablas de estados /
Asignación de estados /
Diseñando con flip-flops D /
Diseñando con estados no usados /
Verificación /
6-6. Otros tipos de flip-flops /
Flip-flops JK y T /
6-7. Representación HDL para circuitos secuenciales- VHDL /
6-8. Representación de HDL para circuitos secuenciales-Verilog /
6-9. Resumen del capítulo /
Referencias /
Problemas /
Capítulo 7. REGISTROS Y TRANSFERENCIA DE REGISTROS /
7-1. Registros y habilitación de carga /
Registro con carga en paralelo /
7-2. Transferencia de registros /
7-3. Operaciones de transferencia de registros /
7-4. Nota para usuarios de VHDL y Verilog /
7-5. Microoperaciones /
Microoperaciones aritméticas /
Microoperaciones lógicas /
Microoperaciones de desplazamiento /
7-6. Microoperaciones en un registro /
Transferencias basadas en multiplexores /
Registros de desplazamiento /
Contador asíncrono /
Contadores binarios síncronos /
Otros contadores /
7-7. Diseño de células básicas de un registro /
7-8. Transferencia de múltiples registros basada en buses y multiplexores /
Bus triestado /
7-9. Transferencia serie y microoperaciones /
Suma en serie /
7-10. Modelado en HDL de registros de desplazamiento y contadores-VHDL /
7-11. Modelado en HDL de registros de desplazamiento y contadores-Verilog /
7-12. Resumen del capítulo /
Referencias /
Problemas /
Capítulo 8. SECUENCIAMIENTO Y CONTROL /
8-1. La unidad de control /
8-2. Algoritmo de máquinas de estados /
Diagrama ASM /
8-3. Ejemplos de diagramas ASM /
Multiplicador binario /
8-4. Control cableado /
Registro de secuencia y descodificador /
Un flip-flop por estado /
8-5. Representación HDL del multiplicador binario- VHDL /
8-6. Representación HDL del multiplicador binario-Verilog /
8-7. Control microprogramado /
8.8. Resumen del capítulo /
Referencias /
Problemas /
Capítulo 9. MEMORIAS /
9-1. Definiciones /
9-2. Memoria de acceso aleatorio /
Operaciones de lectura y escritura /
Temporización de las formas de onda /
Características de las memorias /
9-3. Memorias integradas SRAM /
Selección combinada /
9-4. Array de circuitos integrados de memoria SRAM /
9-5. Circuitos integrados de memoria DRAM /
Celda DRAM /
Tira de un bit de memoria DRAM /
9-6. Tipos de memoria DRAM /
Memoria síncrona DRAM (SDRAM) /
Memoria SDRAM de doble tasa de transferencia de datos (DDR SDRAM) /
Memoria RAMBUS@ DRAM (RDRAM) /
9-7. Arrays de circuitos integrados de memorias dinámicas RAM /
9-8. Resumen del capítulo /
Referencias /
Problemas /
Capítulo 10 . FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE PROCESADORES /
10-1. Introducción /
10-2. Rutas de datos /
10-3. Unidad aritmético-lógica /
Circuito aritmético /
Circuito lógico /
Unidad lógico-aritmética /
10-4. El desplazador /
Barrel Shifter /
10-5. Representación de rutas de datos /
10-6. La palabra de control /
10-7. Arquitectura de un sencillo procesador /
Arquitectura de conjunto de instrucciones /
Recursos de almacenamiento /
Formatos de la instrucción /
Especificación de las instrucciones /
10-8. Control cableado de un solo ciclo /
Decodificador de instrucciones /
Ejemplo de instrucciones y programa /
Problemas del procesador de un solo ciclo /
10-9. Control cableado multiciclo /
Diseño del control secuencial /
10-10. Resumen del capítulo /
Referencias /
Problemas /
Capítulo 11. ARQUITECTURA DE CONJUNTO DE INSTRUCCIONES /
11-1. Conceptos de la arquitectura de procesadores /
Ciclo de operación básico de un procesador /
Conjunto de registros /
11-2. Direccionamiento de los operandos /
Instrucciones de tres direcciones /
Instrucciones de dos direcciones /
Instrucciones de una dirección /
Instrucciones con cero direcciones /
Arquitecturas de direccionamiento /
11-3. Modos de direccionamiento /
Modo implícito /
Modo inmediato /
Modos registro y registro indirecto /
Modo de direccionamiento directo /
Modo de direccionamiento indirecto /
Modo de direccionamiento relativo /
Modo de direccionamiento indexado /
Resumen de modos de direccionamiento /
11-4. Arquitecturas de conjunto de instrucciones /
11-5. Instrucciones de transferencia de datos /
Instrucciones de manejo de pila /
E/S independiente versus EIS ubicada en memoria /
11-6. Instrucciones de manipulación de datos /
Instrucciones aritméticas /
Instrucciones lógicas y de manipulación de bits /
Instrucciones de desplazamiento /
11-7. Cálculos en punto flotante /
Operaciones aritméticas /
Exponente sesgado /
Formato estándar de los operandos /
11-8. Instrucciones de control de programa /
Instrucciones de bifurcación condicional /
Instrucciones de llamada y retorno de subrutinas /
11-9. Interrupciones /
Tipos de interrupciones /
Procesamiento de interrupciones externas /
11-10. Resumen /
Referencias /
Problemas /
Capítulo 12. UNIDADES CENTRALES DE PROCESAMIENTO RISC y CISC /
12-1. Ruta de datos segmentada /
Ejecución de microoperaciones de pipeline /
12-2. Control de la ruta de datos segmentada /
Rendimiento y realización de un pipeline /
12-3. Procesador de conjunto reducido de instrucciones /
Arquitectura de conjunto de instrucciones /
Modos de direccionamiento /
Organización de la ruta de datos /
Organización del control /
Conflictos de datos /
Control de conflictos /
12-4. Procesadores de conjunto de instrucciones complejo /
Modificaciones de la ISA /
Modificaciones en la ruta de datos /
Modificaciones de la unidad de control /
Control microprogramado /
Microprograma para instrucciones complejas /
12-5. Más sobre diseño /
Conceptos de CPU de alto rendimiento /
Recientes innovaciones arquitecturales /
Sistemas digitales /
12-6. Resumen /
Referencias /
Problemas /
Capítulo 13. ENTRADA/SALIDA y COMUNICACIONES /
13-1. Procesadores de E/S /
13-2. Ejemplo de periféricos /
Teclado /
Disco duro /
Monitores gráficos /
Tasas de transferencia de E/S /
13-3. Interfaces de E/S /
Unidad interfaz y bus de E/S /
Ejemplo de interfaz de E/S /
Strobing /
Handshaking /
13-4. Comunicación serie /
Transmisión asíncrona /
Transmisión síncrona /
De vuelta al teclado /
Un bus de E/S serie basado en paquetes /
13-5. Modos de transferencia /
Ejemplo de una transferencia controlada por programa /
Transferencia iniciada por interrupción /
13-6. Prioridad en las interrupciones /
Prioridad Daisy Chain /
Hardware de prioridad paralela /
13-7. Acceso directo a memoria /
El controlador de DMA /
Transferencia de DMA /
13-8. Procesadores de E/S /
13-9. Resumen del capítulo /
Referencias /
Problemas /
Capítulo 14. SISTEMAS DE MEMORIA /
14-1. Jerarquía de memoria /
14-2. Localidad de referencia /
14-3. Memoria caché /
Mapeado de la caché
Tamaño de línea /
Carga de la caché /
Métodos de escritura /
Integración de conceptos /
Cachés de instrucciones y datos /
Cachés de múltiples niveles /
14-4. Memoria virtual /
Tablas de páginas /
Translation Lookaside Buffer /
Memoria virtual y caché /
14-5. Resumen del capítulo /
Referencias /
Problemas

El objeto de este texto es proporcionar una comprensión de los fundamentos del diseño lógico y de los procesadores para una amplia audiencia de lectores. El Proceso de diseño se ha autorizado utilizando lenguajes de descripción hardware y síntesis lógicas, y la búsqueda de alta velocidad y de bajo consumo han combinado los fundamentos del diseño de los procesadores.
El contenido de esta tercera edición continúa su enfoque en los fundamentos mientras que al mismo tiempo refleja la importancia relativa de los conceptos básicos como la tecnología y la evolución del proceso de diseño.