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Microprocesadores y Microcontroladores Téllez Ponce Juan Daniel Agosto-Diciembre 2015 Tarea #1 1. Investigue lo siguientes términos: a) Microcomputadora: Es uno de los tipos de las computadoras que usan un microprocesador como unidad de procesamiento, CPU. Las computadoras ahora son más pequeñas si las comparamos con sus predecesoras históricas. Este término, generalmente se asocia a computadoras viejas, computadoras de 8 bits, aunque también, en el presente, se asocian a diferentes elementos computacionales, como tabletas, consolas de video, celulares, ect. b) Minicomputadora: Son una clase de computadora multiusuario, que se encuentran en el rango intermedio del espectro computacional; es decir, entre los grandes sistemas multiusuario (mainframes) y los más pequeños sistemas monousuarios (microcomputadoras, computadoras personales, o PC, etc.). c) Supercomputadora: Es aquella con capacidades de cálculo muy superiores a las computadoras corrientes y de escritorio y que son usadas con fines específicos. Hoy día los términos de supercomputadora y superordenador están siendo reemplazados por computadora de alto rendimiento y ambiente de cómputo de alto rendimiento, ya que las supercomputadoras son un conjunto de poderosos ordenadores unidos entre sí para aumentar su potencia de trabajo y rendimiento. 2. Investigue sobre la ley de Moore hasta la actualidad: La ley de Moore expresa que aproximadamente cada dos años se duplica el número de transistores en un circuito integrado. A pesar de que la ley originalmente fue formulada para establecer que la duplicación se realizaría cada año, posteriormente Moore redefinió su ley y amplió el periodo a dos años. Se trata de una ley empírica, formulada por el cofundador de Intel, Gordon E. Moore, el 19 de abril de 1965, cuyo cumplimiento se ha podido constatar hasta hoy. En 1965, Gordon Moore afirmó que la tecnología tenía futuro, que el número de transistores por unidad de superficie en circuitos integrados se duplicaba cada año y que la tendencia continuaría durante las siguientes dos décadas.
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May 13, 2023

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Microprocesadores y Microcontroladores Téllez Ponce Juan Daniel Agosto-Diciembre 2015

Tarea #1 1. Investigue lo siguientes términos:

a) Microcomputadora: Es uno de los tipos de las computadoras que usan un microprocesador como unidad de procesamiento, CPU. Las computadoras ahora son más pequeñas si las comparamos con sus predecesoras históricas. Este término, generalmente se asocia a computadoras viejas, computadoras de 8 bits, aunque también, en el presente, se asocian a diferentes elementos computacionales, como tabletas, consolas de video, celulares, ect.

b) Minicomputadora: Son una clase de computadora multiusuario, que se encuentran en el rango intermedio del espectro computacional; es decir, entre los grandes sistemas multiusuario (mainframes) y los más pequeños sistemas monousuarios (microcomputadoras, computadoras personales, o PC, etc.).

c) Supercomputadora:

Es aquella con capacidades de cálculo muy superiores a las computadoras corrientes y de escritorio y que son usadas con fines específicos. Hoy día los términos de supercomputadora y superordenador están siendo reemplazados por computadora de alto rendimiento y ambiente de cómputo de alto rendimiento, ya que las supercomputadoras son un conjunto de poderosos ordenadores unidos entre sí para aumentar su potencia de trabajo y rendimiento.

2. Investigue sobre la ley de Moore hasta la actualidad:

La ley de Moore expresa que aproximadamente cada dos años se duplica

el número de transistores en un circuito integrado.

A pesar de que la ley originalmente fue formulada para establecer que la

duplicación se realizaría cada año, posteriormente Moore redefinió su ley y

amplió el periodo a dos años. Se trata de una ley empírica, formulada por el

cofundador de Intel, Gordon E. Moore, el 19 de abril de 1965, cuyo

cumplimiento se ha podido constatar hasta hoy.

En 1965, Gordon Moore afirmó que la tecnología tenía futuro, que el

número de transistores por unidad de superficie en circuitos integrados se

duplicaba cada año y que la tendencia continuaría durante las siguientes

dos décadas.

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Más tarde, en 1975, modificó su propia ley al corroborar que el ritmo

bajaría, y que la capacidad de integración no se duplicaría cada 12 meses

sino cada 24 meses aproximadamente. Esta progresión de crecimiento

exponencial, duplicar la capacidad de los circuitos integrados cada

dos años, es lo que se denomina ley de Moore. Sin embargo, en 2007 el

propio Moore determinó una fecha de caducidad: «Mi ley dejará de

cumplirse dentro de 10 o 15 años», según aseguró durante la conferencia

en la que afirmó, no obstante, que una nueva tecnología vendrá a suplir a la

actual.

La consecuencia directa de la ley de Moore es que los precios bajan al

mismo tiempo que las prestaciones suben: la computadora que hoy vale

3000 dólares costará la mitad al año siguiente y estará obsoleta en

dos años. En 26 años el número de transistores en un chip se ha

incrementado 3200 veces.

Actualmente esta ley se aplica a ordenadores personales. Sin embargo,

cuando se formuló no existían los microprocesadores, inventados en 1971,

ni los ordenadores personales, popularizados en los años ochenta.

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3. Investigue cómo se implementan en transistores las compuertas lógicas TTL y

CMOS.

Compuerta TTL:

Se halla comprendida entre los 4.75 y los 5.25 V.

Con un rango de alimentación estrecho, lo niveles lógicos vienen definidos

por un rango de tensión comprendida entre 0.2 y 0.8 v para el estado Low,

mientras que para el higth de 2.4V

Su velocidad de transmisión entre los estados lógicos es bueno.

Sacrifica el gasto energético sacrificando el Fout.

Compuerta CMOS:

Trabaja en un rango de voltaje de 3 y 15 V

Los niveles lógicos vienen definidos a su vez por el rango de tensión

Su consumo es alrededor de 10 veces menor que el obtenido por la familia

TTL

La capacidad de carga en la salida de una puerta es de unas 400, en

comparación a las 10 que admite el TTL.

Tienen un excelente balance entre consumo y velocidad, muy importante

en la actualidad.

4. Investigue sobre las familias de circuitos lógicos TTL, LSTTL, HC, HCT. Dé las

características, ventajas y desventajas de cada una.

Nombre Características Ventajas Desventajas

TTL Su tensión de alimentación característica se halla comprendida entre los 4'75V y los 5'25V

La velocidad de transmisión

El bajo consumo de potencia estática un precio mucho menor que otras tecnologías

la velocidad de los circuitos CMOS es comparativamente menor que la de otras familias lógicas. Según se va reduciendo el tamaño de los transistores, las corrientes parásitas empiezan a ser comparables a las corrientes dinámicas

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LSTTL Las señales de entrada nunca deben de ser mayores que el voltaje de alimentación ni inferiores al nivel de tierra. Si alguna entrada debe estar siempre en un nivel alto, conectarla a Vcc (voltaje de alimentación). Si alguna entrada debe estar siempre en un nivel bajo, conectarla a tierra

Aumento en la velocidad de conmutación Consumo de potencia reducido

Precio más elevado Complicacion en su uso

HC Esta es una versión mejor de la serie 74C. La principal mejora radica en un aumento de diez veces en la velocidad de conmutación (comparable con la de los dispositivos de la serie 74LS de TIL). Otra mejora es una mayor capacidad de corriente en las salidas

Es de alta velocidad Compatibilidad de voltaje con los TTL

Destinada a funcionar entre 0° y 70 °

HCT Es el estándar para el uso de circuitos lógicos, ya que los anteriores ya son obsoletos.

Es de alta velocidad Las entradas pueden provenir de salidas TTL

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5. Simule en Proteus un inversor usando transistores CMOS. Mida sus características.

Señal en alto:

Señal en bajo:

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6. Simule en Proteus un inversor usando transistores BJT. Mida sus características.

7. ¿Qué tipo de inversor puede usarse como amplificador? Explique.

Amplificador Inversor:

La configuración más sencilla es la inversora. Dada una señal analógica (por

ejemplo de audio) el amplificador inversor constituye el modo más simple de

amplificar o atenuar la señal (en el ejemplo propuesto modificar el volumen

de la señal).

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8. Diseñe un oscilador de onda cuadrada usando inversores TTL.

9. Diseñe un oscilador de onda cuadrada usando inversores CMOS.

Reloj Contador Simple CMOS:

Reloj Contador Simple CMOS a 1s Practico:

Los componentes:

*Transformador: primario de 220V y secundarios de 9V. (puede ser 12 v )

*1resistencia de 10K

*1 Diodo Zener de 5,1V 500mA.

*CI 4093B 4 puertas Trigger-Schmith.

*CI 4017B contador decimal CMOS.

*CI 4022B contador octal CMOS.

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10. De las fotos de las tarjetas madre de 3 computadoras actuales e indique sus

especificaciones y las partes que contienen.

Tarjeta madre con referencia ASUS:

Tarjeta madre con referencia GIGABYTE:

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Tarjeta madre con referencia BIOSTAR: