TITULACIÓN Ingeniero Técnico Industrial, Especialidad en Electrónica ASIGNATURAS DE SEGUNDO CURSO DEL PLAN 1999 ELECTRÓNICA DIGITAL PROGRAMA:

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1 TITULACIÓN Ingeniero Técnico Industrial, Especialidad en Electrónica ASIGNATURAS DE SEGUNDO CURSO DEL PLAN 1999 ELECTRÓNICA DIGITAL PROGRAMA: TEMA 1. INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DIGITALES. 1. Concepto de sistema. 2. Sistemas electrónicos Tipos de representación de la información Tipos de sistemas electrónicos Representación de las señales binarias. 3. Concepto de estructura, comportamiento, análisis y diseño. 4. Clasificación de los sistemas digitales. 5. Ventajas e inconvenientes de los sistemas digitales. TEMA 2. REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN. 1. Sistemas de numeración posicional Características Sistema binario Sistema octal Sistema hexadecimal Conversión entre sistemas de numeración: de decimal a binario, octal y hexadecimal y viceversa, de binario a octal y hexadecimal y viceversa y de octal a hexadecimal y viceversa. 2. Códigos binarios Códigos numéricos Con peso: BCD 8421, BCD 2421(Aiken) y Biquinario Sin peso: Exceso a 3 y Binarios continuos y cíclicos (Gray y Johnson Códigos alfanuméricos: ASCII. 3. Códigos detectores y correctores de errores Concepto de distancia y distancia mínima Códigos detectores. Requisitos Códigos de paridad Códigos de peso fijo Códigos correctores. Requisitos. Código de Hamming. TEMA 3. ÁLGEBRA DE CONMUTACIÓN 1. Álgebra de Boole. Fundamentos. Postulados. 2. Álgebra de conmutación. Teoremas. 3. Funciones lógicas Definición Formas de representación: Expresión lógica, Tabla de verdad y Diagrama lógico. 4. Conjunto de funciones de dos variables Funciones lógicas básicas. Puertas lógicas Otras funciones simples. Puertas lógicas.5. Conversión entre formatos de representación.

2 6. Complemento de una función. 7. Conjuntos funcionalmente completos. Puertas básicas, NAND y NOR. TEMA 4. FUNCIONES LÓGICAS. SIMPLIFICACIÓN. 1. Formas canónicas: Concepto de Minterm y Maxterm. 2. Desarrollo de Shannon. Conversión entre formas canónicas. 3. Formas estándar y no estándar. 4. Funciones incompletamente especificadas. 5. Fundamentos de la simplificación de funciones. Adyacencias. 6. Método de simplificación de Karnaugh. 7. Método numérico de simplificación de Quine-McCluskey. 8. Ventajas e inconvenientes de ambos métodos. TEMA5. ANÁLISIS Y SÍNTESIS DE SISTEMAS COMBINACIONALES. 1. Definición de sistema combinacional. 2. Análisis de circuitos combinacionales. 3. Síntesis de circuitos combinacionales Etapas del diseño Implementación en dos niveles: Puertas básicas AND, OR y NOT Solamente con puertas NAND Solamente con puertas NOR. 4. Introducción a los Circuitos integrados digitales Caracterización de los circuitos integrados digitales Familias Lógicas más comunes. 5. Introducción a los fenómenos aleatorios en los circuitos combinacionales. TEMA 6. CIRCUITOS COMBINACIONALES LÓGICOS. BLOQUES FUNCIONALES COMBINACIONALES MSI BÁSICOS. 1. Codificadores. Decodificadores. Soluciones integradas. 2. Multiplexores. Demultiplexores. Soluciones integradas. 3. Aplicaciones de los decodificadores y multiplexores Implementación de funciones mediante bloques funcionales: decodificadores y multiplexores Asociación de decodificadores, multiplexores y demultiplexores. 4. Conversores de código. 5. Generadores y comprobadores de paridad. TEMA 7. CIRCUITOS COMBINACIONALES ARITMÉTICOS. 1. Operaciones con números binarios enteros sin signo Operaciones de suma, resta, multiplicación y división Concepto de complemento a la base y a la base Operación de resta mediante complemento a Representación y aritmética de los números binarios enteros con signo Representación signo-magnitud Representación en complemento a 2. Operaciones aritméticas Representación en complemento a Representación en exceso a M. 3. Aritmética BCD. 4. Sumadores binarios: Semisumador. Sumador completo. Sumador paralelo.

3 Técnicas de generación del acarreo. 5. Sumador BCD. 6. Circuitos sumadores/restadores. Implementación usando el complemento a dos. 7. Comparador de magnitud. Implementación con restadores. 8. Unidad Aritmética-Lógica (ALU) combinacional: 8.1. Definición y Estructura general Estructura interna y diseño de una ALU elemental. TEMA 8. INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS SECUENCIALES. BIESTABLES. 1. Definición formal de sistema secuencial Comparación combinacional-secuencial Estructura: Estados, función de salida. 2. Elementos de memoria Latch SR básico: SR NOR y SR NAND. Latches síncronos: SR, D Biestables o flip-flops síncronos: Definición. Ventajas. Biestable MasterSlave (SR). Biestable JK, Biestable T, Biestable D, Biestables disparados por flanco Biestables con entradas asíncronas Tablas de excitación de los diferentes biestables Parámetros característicos de los biestables: tiempos de establecimiento, mantenimiento y propagación, frecuencia máxima, etc. 3. Clasificación de los sistemas secuenciales. 4. Análisis de un sistema secuencial síncrono: Funciones de excitación de los biestables. Funciones de estado y salida. Tabla de transición. Tabla de estados. Diagrama de estados. 5. Teoría de autómatas. Autómata Mealy y Moore. TEMA 9. SISTEMAS SECUENCIALES SÍNCRONOS. DISEÑO. 1. Definición y estructura de un sistema secuencial síncrono. 2. Metodología general de síntesis de sistemas secuenciales síncronos Diagrama y tabla de estados Equivalencia de estados. Simplificación: Método de la tabla de implicaciones Asignación de estados Tabla de transición. Tabla de excitación Funciones de salida y excitación Diagrama lógico.tema TEMA 10. CIRCUITOS SECUENCIALES BÁSICOS. BLOQUES FUNCIONALES SECUENCIALES MSI. 1. Registros Registro básico básico. Definición, estructura y funcionamiento Registro con puesta a cero y a uno asíncronas: Clear y Preset Registro con entrada de control de carga paralela Registro de desplazamiento Registro de desplazamiento universal Circuitos MSI. 2. Tipos de registros en función de los modos de entrada y salida de la información. 3. Aplicaciones de los registros Conversión serie-paralelo.

4 3.2. Conversión paralelo-serie. 4. Contadores Definición. Conceptos básicos. Clasificación Contadores síncronos.contadores binarios síncronos. Contadores binarios síncronos reversibles. Contadores binarios síncronos con carga paralela. Ampliación de la cuenta Contadores asíncronos Contadores basados en registros de desplazamiento. Generación de señales de temporización Contador en anillo Contador Johnson Circuitos contadores MSI. BIBLIOGRAFÍA: Daniel D. Gajski. Principios de Diseño Digital. Ed. Prentice Hall A. Lloris, A. Prieto. Diseño Lógico. Ed. Mc Graw-Hill Herbert Taub. Circuitos Digitales y Microprocesadores. Ed. Mc-Graw Hill John F. Wakerly. Diseño Digital. Principios y Prácticas. Ed. Prentice Hall E. Mandado. Sistemas Electrónicos Digitales. Ed. Marcombo Charles H. Roth, Jr. Fundamentos de Diseño Lógico. Ed. Thomson-Paraninfo V. P. Nelson, H. Troy, B. D. Carroll, J. D. Irwin. Análisis y Diseño de Circuitos Lógicos Digitales. Ed. Prentice-Hall T. Pollán Santamaría. Electrónica Digital (I y II). Prensas Universitarias de Zaragoza Jhon P. Hayes. Diseño Lógico Digital. Ed. Prentice Hall Ronald J. Tocci. Sistemas Digitales. Principios y aplicaciones. Ed. Prentice Hall T. L. Floyd. Fundamentos de los Sistemas Digitales. Ed. Prentice Hall M. Morris Mano, Charles R. Kime. Fundamentos del Diseño Lógico y Computadoras. Ed. Prentice Hall José Mª Angulo, Javier García Zubía. Sistemas Digitales y Tecnología de Computadores. Ed. Thomson-Paraninfo PRÁCTICAS DE AULA (PROBLEMAS): J. García. Problemas Resueltos de Electrónica Digital. Ed. Thomson C. Baena y otros. Problemas de Circuitos y Sistemas Digitales. Ed. McGrawHill J. I. Artigas y otros. Electrónica Digital. Aplicaciones y Problemas con VHDL. Ed. Prentice Hall J. Velasco. J. Otero. Problemas de Sistemas Electrónicos Digitales. Ed. Paraninfo F. Ojeda Cherta. Problemas de electrónica digital. Ed. Paraninfo

5 PRÁCTICAS DE SIMULACIÓN (OrCAD): Edmundo Sáez, José Manuel Palomarez. Diseño y Simulación de Sistemas Digitales en OrCAD 7. Servicio de Publicaciones de la Universidad de Córdoba Mª Auxilio Recasens Bellver, José González Calabuig. Diseño de Circuitos Impresos con OrCAD Capture y Layout V.9.2. Ed. Paraninfo MÉTODOS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN: Los alumnos deberán aprobar un examen escrito de teoría y problemas, y las prácticas de laboratorio. Se considera aprobadas las prácticas a aquellos alumnos que las aprobasen en algún curso anterior. Los alumnos que aprobasen el examen y tengan las prácticas de laboratorio suspensas, deberán superar un examen de prácticas en el que tendrán que diseñar y simular mediante la herramienta SIMULATE de OrCAD, un diseño de una complejidad similar al de los planteados en las clases prácticas. El alumno puede consultar los enunciados de dichas prácticas en la plataforma Moodle.

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