Electrónica Digital (300IGE006)

 

Información general

  • Código: 300IGE006
  • Área de formación: Integración profesional
  • Créditos: 3
  • Horas de Clase: 4 / semana
  • Horas de trabajo independiente: 5 / semana
  • Prerrequisitos: Matemáticas Discretas
  • Carrera: Ingeniería Electrónica

Competencias

Durante el curso el estudiante desarrollará su capacidad para:

Diseñar sistemas electrónicos digitales y sistemas empotrados a través de un proceso que incluye proponer y seleccionar las mejores alternativas y realizar el diseño usando modernas herramientas de modelamiento y simulación. El proceso implica actualizarse en el conocimiento de la disciplina; en el estado tecnológico y en los asuntos sociales, culturales, ecológicos y económicos del contexto; así como la capacidad de poder comunicar efectivamente aspectos referentes al diseño y de poder trabajar en grupos disciplinares e interdisciplinares.

Habilidades

Al final del curso el estudiante habrá desarrollado las siguientes habilidades:

  • Elaborar cronogramas e informes
  • Extraer información relevante
  • Leer manuales
  • Elaborar diagramas esquemáticos
  • Dividir un problema en bloques
  • Resolver ejercicios
  • Preparar presentaciones en público
  • Justificar una propuesta
  • Redactar claro, ordenado, completo y preciso.
  • Trabajar en grupos
  • Usar herramientas de cómputo, diseño y simulación
  • Formular alternativas de solución

Actitudes

Al final del curso en el estudiante se habrán suscitado las siguientes actitudes:

  • Curiosidad
  • Hábitos de estudio
  • Conciliación
  • Creatividad
  • Crítica ante la información
  • Defensa de la pluralidad
  • Liderazgo

Contenido

Al final del curso en el estudiante podrá cuenta de los siguientes contenidos:

Introducción a la Electrónica Digital

  • Operadores lógicos
  • Ejemplos de aplicación del pensamiento lógico
  • Sistemas numéricos y códigos

Circuitos Combinacionales

  • Compuertas lógicas y aplicaciones
  • Algebra de Boole
  • Análisis y síntesis de circuitos combinacionales
  • Mapas de Karnaugh
  • Minimización con Nand
  • Minimización programada (Quine McClausky)
  • Familias lógicas

Circuitos combinatorios MSI Y LSI

  • Decodificadores
  • Multiplexores
  • Circuitos Aritméticos
  • Dispositivos lógicos programables

Conceptos de Lógica Secuencial

  • El latch
  • El flip-flop. FFs D, SR, JK y T
  • Análisis de maquinas de estado
  • Síntesis de máquinas de estado

Aplicación de Circuitos Secuenciales

  • Aplicaciones con Flip-flop
  • Contadores
  • Registros
  • Diseño de máquinas ASM
  • Diseño de controladores síncronos

Diseño Digital y Dispositivos Lógicos Programables

  • Ejemplo completo de diseño
  • Arquitecturas de FPGA
  • Procesador monociclo

Actividades curriculares

Introducción a la lógica digital

Desarrollar la habilidad de resolver ejercicios, suscitando el hábito de estudio, la curiosidad y la atención, a través de conceptos fundamentales del pensamiento lógico, mediante talleres en clase.

Tiempo: Horas con acompañamiento: 8

      Horas sin acompañamiento:       12
      Ubicación en el semestre:       Semanas 1 y 2

Circuitos combinacionales

Desarrollar las habilidades de resolver ejercicios, suscitando el hábito de estudio, la curiosidad y la atención, a través del estudio de compuertas lógicas, mapas de Karnaugh y métodos de minimización programada, mediante talleres en clase.

Tiempo: Horas con acompañamiento: 10

      Horas sin acompañamiento:       8
      Ubicación en el semestre:       semanas  3, 4 y 5

Circuitos combinacionales MSI y LSI

Desarrollar las habilidades de extraer información relevante, suscitando el hábito de estudio, la crítica ante la información y la atención, a través del estudio de circuitos combinacionales MSI y LSI, mediante clases magistrales.

Tiempo: Horas con acompañamiento: 12

      Horas sin acompañamiento:       6
      Ubicación en el semestre:       semanas  6, 7 y 8

Conceptos de lógica secuencial

Desarrollar las habilidades de extraer información relevante, suscitando el hábito de estudio, la crítica ante la información y la atención, a través del estudio de los conceptos básicos de la lógica secuencial, mediante clases magistrales.

Tiempo: Horas con acompañamiento: 8

      Horas sin acompañamiento:       8
      Ubicación en el semestre:       semanas 9 y 10

Aplicaciones de lógica secuencial

Desarrollar las habilidades de formular alternativas de solución, suscitando la creatividad y defensa de la pluralidad, a través del estudio de aplicaciones de lógica secuencial, mediante didácticas problémicas.

Tiempo: Horas con acompañamiento: 10

      Horas sin acompañamiento:       6
      Ubicación en el semestre:       semanas 11 y 12

Diseño digital y dispositivos lógicos programables

Desarrollar las habilidades de buscar y extraer información, suscitando el hábito de estudio, la curiosidad y la atención, a través del estudio de diseño digital, mediante talleres.
Tiempo: Horas con acompañamiento: 6

      Horas sin acompañamiento:        8
      Ubicación en el semestre:        semanas 13, 14

Laboratorios

Desarrollar las habilidades de búsqueda de información, elaboración de informes, leer manuales, extraer información relevante, analizar información cuantitativa y cualitativa y elaborar diagramas esquemáticos, suscitando hábitos de estudio, conciliación, creatividad y solidaridad, a través del estudio del diseño digital de circuitos combinatorios y secuenciales, programación de dispositivos lógicos programables y lenguajes de descripción hardware, mediante laboratorios.

Tiempo: Horas con acompañamiento: 4

      Horas sin acompañamiento:        8
      Ubicación en el semestre:        semanas 2 a 16

Proyecto

Desarrollar las habilidades de considerar restricciones, dividir un problema en bloques, elaborar cronogramas e informes, formular alternativas de solución, justificar una propuesta, preparar presentaciones en público, redactar claro, ordenado y preciso, sustentar una idea, trabajar en grupos, usar herramientas de cómputo, usar herramientas de diseño y simulación, suscitando hábito de estudio, participación, atención, creatividad, solidaridad y liderazgo, a través del estudio del diseño digital de circuitos combinatorios y secuenciales, programación de dispositivos lógicos programables y lenguajes de descripción hardware, mediante un proyecto.

Tiempo: Horas con acompañamiento: 6

      Horas sin acompañamiento:        24
      Ubicación en el semestre:        semanas 2 a 16

Evaluación

Actividad Evaluación Porcentajes
1, 2, 3 Primer examen parcial 25%
1, 2, 3 Talleres en clase y tareas 10%
4,5,6 Segundo examen parcial 25%
4,5,6 Talleres en clase y tareas 10%
7 Laboratorios 10%
8 Informes parciales de avance y final, funcionamiento y sustentaciones 20%

Material de Estudio

  • Almánzar, F. Introducción a la lógica digital. Apuntes de clase
  • Brown, Vranesic. Fundamentos de lógica digital con diseño VHDL. 2ª. Edición. Ma Graw Hill. 2006
  • Wakerly, John. Diseño digital. Principios y prácticas. 4 Edición. Editorial Prentice-Hall
  • Katz, Ronald. Contemporary Logic Design. Benjamin Cummnis/Addison Wesley.2005.
  • Floyd, Thomas L. Fundamentos de sistemas digitales. 9 edición. Prentice Hall. 2006.
  • Nelson, Tagle, Carroll e Irwin. Análisis y diseño de circuitos lógicos digitales. Prentice-Hall, 1996
  • Intel. Manuales TTL y CMOS
  • Quartus II. Manuales de usuario.