(Libro-E) Sistemas embebidos con VHDL
- ISBN: 9786077490869
- Formato: Impreso
- Derechos: Editorial Parmenia
- Sello: de la Salle ediciones
- Año: 2018
- Nímero de páginas: 292
- Peso: 11.4 Mb
- Tipo: Libro-E
- Idioma: Castellano
$230.00
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9786077490869
Octavio Rodríguez Torres es ingeniero en Electrónica, por la Universidad La Salle. Tiene maestrías en Tecnologías de la Información y Administración, por el Instituto Tecnológico Autónomo de México, ITAM, y en Ciencias en Ingeniería de Cómputo, por el IPN. Ha ejercicio profesionalmente en varias empresas y es docente en la Universidad La Salle, donde ha tenido cargos directivos.
Presentación 7I Preliminares. Sistemas digitales 9
I.I Sistema de numeración binario 9
I.II Equivalencia entre números binarios, hexadecimales y decimales 12
I.III Representación de números binarios con signo 14
I.IV Representación de números binarios fraccionarios 15
I.V Representación de números binarios en formato de punto flotante IEEE-754 16
II Preliminares. Introducción a los dispositivos lógicos programables FPGA 18
II.I Dispositivos lógicos programables 18
II.II Arreglo de compuertas programables en campo (FPGA) 19
II.III La lógica programable y los lenguajes HDL 19
III Preliminares. Bases del lenguaje VHDL 21
III.I Lenguaje de descripción de hardware VHDL 21
III.II Entidades y arquitecturas 22
III.III Objetos VHDL 22
III.IV Tipos de datos 23
III.V Bibliotecas (library) y empaques (packages) 26
III.VI Elementos del diseño jerárquico 29
III.VII Operadores 35
III.VIII Circuitos combinacionales 36
III.IX Funciones y procedimientos 47
III.X Declaraciones de evaluación 52
Capítulo 1 Compuertas lógicas y álgebra de Boole 55
1.1 Expresiones algebraicas 55
1.2 Implementación de diseños esquemáticos en un FPGA 57
1.3 Definiciones 63
1.4 Álgebra de Boole 65
1.5 Mapas de Karnaugh 69
Capítulo 2 Circuitos combinacionales codificados en VHDL 78
2.1 Creación e implementación de un nuevo proyecto 78
2.2 Decodificadores 82
2.3 Codificadores 86
2.4 Multiplexores 96
2.5 Implementación de funciones lógicas con multiplexores 96
Capítulo 3 Aritmética digital 100
3.1 Sumador completo de un bit 100
3.2 Sumador completo de múltiples bits 105
3.3 Circuito restador 108
3.4 Circuito sumador/restador 112
3.5 Unidad lógica 115
3.6 Unidad aritmética lógica 120
Capítulo 4 Circuitos secuenciales 127
4.1 Circuitos con retroalimentación 127
4.2 Circuitos secuenciales en VHDL 129
4.3 Diseño de una señal de reloj lenta 132
4.4 Los latches 136
4.5 Los flip-flops 139
4.6 Contadores binarios 142
4.7 Contadores en VHDL 145
Capítulo 5 Máquinas de estados finitos (FSM) 149
5.1 Máquina de estados de Moore 149
5.2 Multiplicador binario de 2 números sin signo 158
5.3 Implementación de una máquina de estados para un multiplicador 160
5.4 Multiplicador binario de 2 números con signo: algoritmo de Booth 169
5.5 Implementación de una FSM para un multiplicador de números con signo 173
5.6 Divisor binario de 2 números sin signo 179
5.7 Implementación de una FSM para un divisor de números sin signo 181
Capítulo 6 Aritmética de punto flotante 186
6.1 Representación de números en formato de punto flotante 186
6.2 Formato IEEE-754 para números de punto flotante 187
6.3 Multiplicación de números en formato de punto flotante 189
6.4 Registros, funciones y bibliotecas 191
6.5 Implementación de la multiplicación en punto flotante 193
Capítulo 7 Registros y memorias 203
7.1 Registros 203
7.2 Registros de carga en paralelo 204
7.3 Registros de corrimiento 205
7.4 Bancos de registros 208
7.5 Memorias de acceso aleatorio 210
Capítulo 8 Lectura de datos 214
8.1 Sistema de reconocimiento de patrones 214
8.2 Diseño de una FSM para leer las entradas 215
8.3 Definición de arreglos 217
8.4 Diseño de una memoria RAM 238
Capítulo 9 Adaline 240
9.1 Programa principal 240
9.2 Bibliotecas del programa principal 246
Capítulo 10 Controlador de video VGA 257
10.1 Introducción a las señales de video 257
10.2 Señal de sincronía horizontal 258
10.3 Señal de sincronía vertical 260
10.4 Señal de color RGB 261
10.5 Diseño de un controlador VGA 262
10.6 Diseño de un juego de ping-pong 268
Capítulo 11 Convertidores ADC y DAC 279
11.1 Señales analógicas y digitales 279
11.2 Convertidores D/A 282
11.3 Convertidores A/D 284
11.4 Configuración de un ADC 287
11.5 CODEC de audio en un FPGA 289
Bibliografía
I.I Sistema de numeración binario 9
I.II Equivalencia entre números binarios, hexadecimales y decimales 12
I.III Representación de números binarios con signo 14
I.IV Representación de números binarios fraccionarios 15
I.V Representación de números binarios en formato de punto flotante IEEE-754 16
II Preliminares. Introducción a los dispositivos lógicos programables FPGA 18
II.I Dispositivos lógicos programables 18
II.II Arreglo de compuertas programables en campo (FPGA) 19
II.III La lógica programable y los lenguajes HDL 19
III Preliminares. Bases del lenguaje VHDL 21
III.I Lenguaje de descripción de hardware VHDL 21
III.II Entidades y arquitecturas 22
III.III Objetos VHDL 22
III.IV Tipos de datos 23
III.V Bibliotecas (library) y empaques (packages) 26
III.VI Elementos del diseño jerárquico 29
III.VII Operadores 35
III.VIII Circuitos combinacionales 36
III.IX Funciones y procedimientos 47
III.X Declaraciones de evaluación 52
Capítulo 1 Compuertas lógicas y álgebra de Boole 55
1.1 Expresiones algebraicas 55
1.2 Implementación de diseños esquemáticos en un FPGA 57
1.3 Definiciones 63
1.4 Álgebra de Boole 65
1.5 Mapas de Karnaugh 69
Capítulo 2 Circuitos combinacionales codificados en VHDL 78
2.1 Creación e implementación de un nuevo proyecto 78
2.2 Decodificadores 82
2.3 Codificadores 86
2.4 Multiplexores 96
2.5 Implementación de funciones lógicas con multiplexores 96
Capítulo 3 Aritmética digital 100
3.1 Sumador completo de un bit 100
3.2 Sumador completo de múltiples bits 105
3.3 Circuito restador 108
3.4 Circuito sumador/restador 112
3.5 Unidad lógica 115
3.6 Unidad aritmética lógica 120
Capítulo 4 Circuitos secuenciales 127
4.1 Circuitos con retroalimentación 127
4.2 Circuitos secuenciales en VHDL 129
4.3 Diseño de una señal de reloj lenta 132
4.4 Los latches 136
4.5 Los flip-flops 139
4.6 Contadores binarios 142
4.7 Contadores en VHDL 145
Capítulo 5 Máquinas de estados finitos (FSM) 149
5.1 Máquina de estados de Moore 149
5.2 Multiplicador binario de 2 números sin signo 158
5.3 Implementación de una máquina de estados para un multiplicador 160
5.4 Multiplicador binario de 2 números con signo: algoritmo de Booth 169
5.5 Implementación de una FSM para un multiplicador de números con signo 173
5.6 Divisor binario de 2 números sin signo 179
5.7 Implementación de una FSM para un divisor de números sin signo 181
Capítulo 6 Aritmética de punto flotante 186
6.1 Representación de números en formato de punto flotante 186
6.2 Formato IEEE-754 para números de punto flotante 187
6.3 Multiplicación de números en formato de punto flotante 189
6.4 Registros, funciones y bibliotecas 191
6.5 Implementación de la multiplicación en punto flotante 193
Capítulo 7 Registros y memorias 203
7.1 Registros 203
7.2 Registros de carga en paralelo 204
7.3 Registros de corrimiento 205
7.4 Bancos de registros 208
7.5 Memorias de acceso aleatorio 210
Capítulo 8 Lectura de datos 214
8.1 Sistema de reconocimiento de patrones 214
8.2 Diseño de una FSM para leer las entradas 215
8.3 Definición de arreglos 217
8.4 Diseño de una memoria RAM 238
Capítulo 9 Adaline 240
9.1 Programa principal 240
9.2 Bibliotecas del programa principal 246
Capítulo 10 Controlador de video VGA 257
10.1 Introducción a las señales de video 257
10.2 Señal de sincronía horizontal 258
10.3 Señal de sincronía vertical 260
10.4 Señal de color RGB 261
10.5 Diseño de un controlador VGA 262
10.6 Diseño de un juego de ping-pong 268
Capítulo 11 Convertidores ADC y DAC 279
11.1 Señales analógicas y digitales 279
11.2 Convertidores D/A 282
11.3 Convertidores A/D 284
11.4 Configuración de un ADC 287
11.5 CODEC de audio en un FPGA 289
Bibliografía