UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER PROGRAMA DE ASIGNATURA

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1 FACULTAD PROGRAMA ACADÉMICO CIENCIAS NATURALES E INGENIERÍAS ELECTRÓNICA ASIGNATURA: ELECTRÓNICA DIGITAL II Tipo Asignatura: A Créditos: 04 TP: 64 TI: 128 Semestre académico: V Código asignatura: TEL500 Requisitos: TEL403 JUSTIFICACIÓN: La electrónica digital es un área de la electrónica de mas alto desarrollo, aplicación y difusión, debido a factores tales como: - La facilidad que ofrece para el diseño, - La flexibilidad y funcionalidad,-la reproductibilidad de resultados, - programabilidad [HDL] entre otras. Esto hace necesario que el estudiante de electrónica de las Unidades Tecnológicas de Santander adquiera los conceptos y técnicas desarrollados en la electrónica digital para que pueda hacer uso de ellas y las apliquen en áreas como el control, la instrumentación, los sistemas de seguridad, la señalización, los sistemas de video, los sistemas de cómputo, las comunicaciones, la electromedicina, los videojuegos, el cine y todos aquellos sistemas que requieren el manejo de datos digitales. OBJETO DE ESTUDIO: Los circuitos lógicos y sus aplicaciones en las diferentes ramas de la electrónica mediante el uso de CPLD. OBJETIVO DE FORMACIÓN: Diseñar circuitos digitales mediante el uso de CPLD para realizar funciones en las diferentes áreas de la electrónica COMPETENCIAS TRANSVERSALES: Lectura comprensiva Expresión comunicativa escrita y de generación de textos Resolución de problemas. Capacidad para trabajar y aprender en equipo COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DE LA ASIGNATURA: Manejar la programación del CPLD XC9572XL de Xilinx. Determinar el funcionamiento de Flip-flop, contadores y divisores de frecuencias junto con sus aplicaciones. Manejar el concepto de registros de desplazamiento y sus aplicaciones Determinar la aplicación del Conversor Digital a Análogo (DAC) y la del Conversor Análogo a Digital (ADC). Aplicar el concepto de máquinas de estado a través de circuitos Digitales.

2 ESTRUCTURA DE LA ASIGNATURA POR UNIDADES TEMÁTICAS COMPETENCIAS UNIDADES TEMÁTICAS Semanas Horas TP TI Manejar la programación del CPLD XC9572XL de Xilinx. PROGRAMACION DEL CPLD XC9572XL DE XILINX Determinar el funcionamiento de Flipflop, contadores y divisores de frecuencias junto con sus aplicaciones. FLIP-FLOP. CONTADORES Y DIVISORES Manejar el concepto de registros de desplazamiento y sus aplicaciones. REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO Determinar la aplicación del Conversor Digital a Análogo (DAC) y la del Conversor Análogo a Digital (ADC). CONVERSORES DIGITAL A ANALOGO (DAC) Y ANALOGO A DIGITAL (ADC) Aplicar el concepto de máquinas de estado a través de circuitos Digitales. MÁQUINAS DE ESTADO TOTAL

3 UNIDAD 1: PROGRAMACION DEL CPLD XC9572XL DE XILINX. COMPETENCIA: Manejar la programación del CPLD XC9572XL de Xilinx. Identifica los pasos necesarios para realizar la programación del CPLD XC9572XL de Xilinx bajo lenguaje esquemático en el ISE 9.2i. Selecciona los elementos básicos requeridos en la programación del CPLD XC9572XL de Xilinx para hacerlo funcionar como un grupo circuitos lógicos. Introducción CPLDs y FPGAs Proceso de diseño electrónico con herramientas EDA y CAD. Introducción a HDL Niveles de abstracción Unidades básicas de diseño Objetos, tipos de datos y operaciones Sentencias secuenciales Sentencias concurrentes Subprogramas Circuitos combinacionales Circuitos secuenciales y máquinas de estados Comprender los conceptos básicos de los dispositivos lógicos programables. Diseñar sistemas con PLD. Describir el flujo de diseño con dispositivos de lógica programable. Desarrollo de ejercicios con apoyo en la guía docente. Informe de lectura sobre textos sugeridos por el docente con base en guía docente. Desarrollo de talleres en equipos de trabajo con base en guía docente. 3

4 UNIDAD 2: FLIP-FLOP. CONTADORES Y DIVISORES. COMPETENCIA: Determinar el funcionamiento de Flip-flop, contadores y divisores de frecuencias junto con sus aplicaciones. Entiende los funcionamientos de los Flip-flop RS y JK. Determina el funcionamiento del Flip - flop JK como contador binario. Determina el funcionamiento del Flip - flop JK como divisor de frecuencia de una señal de Reloj. Genera diseños de contadores de 4 bits en cascada. Genera diseños de contadores tipo BCD en cascada. Flip-Flop RS. Flip-Flop JK. Contadores. Divisores de Frecuencia. Contadores de 4 bits en Cascada. Contadores BCD en Cascada Flip-Flop D. Latch. Contador tipo Johnson. para que funcione como Flip-Flop RS y también como Flip-Flop JK. para que funcione como contador y también como divisor de frecuencia. para que funcione como contador de 4 bits en cascada y también como contador BCD en cascada. para que funcione como Flip - Flop tipo D y también como Latch. para que funcione como contador tipo Johnson. Desarrollo de ejercicios con apoyo en la guía docente. 4

5 UNIDAD 3: REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO COMPETENCIA: Manejar el concepto de registros de desplazamiento y sus aplicaciones. Genera diseño del conversor Paralelo a Serie basado en registros de desplazamiento de entrada en paralelo y salida serie. Genera diseño del conversor Serie a Paralelo basado en registros de desplazamiento de entrada en Serie y salida Paralelo. Registros de Desplazamiento (Entrada en Paralelo, Salida en Serie). Registros de Desplazamiento (Entrada en Serie, Salida en Paralelo). para que funcione como conversor Paralelo a Serie. para que funcione como conversor Serie a Paralelo. Desarrollo de ejercicios con apoyo en la guía docente. 5

6 UNIDAD 4: CONVERSORES DIGITAL A ANALOGO (DAC) Y ANALOGO A DIGITAL (ADC). COMPETENCIA: Determinar la aplicación del Conversor Digital a Análogo (DAC) y la del Conversor Análogo a Digital (ADC). Determina el uso un Circuito Integrado tipo DAC como lo es el DAC0806. Determina el uso un Circuito Integrado tipo ADC como lo es el ADC0804. Conversor Digital a Análogo (DAC 0806). Conversor Análogo a Digital (ADC 0804). Reconocimiento del funcionamiento de un DAC. Elaboración de un montaje que permita conectar un DAC0806 con un CPLD. Reconocimiento del funcionamiento de un ADC. Elaboración de un montaje que permita conectar un ADC0804 con un CPLD. Desarrollo de ejercicios con apoyo en la guía docente. 6

7 UNIDAD 5: MÁQUINAS DE ESTADO COMPETENCIA: Aplicar el concepto de máquinas de estado a través de circuitos Digitales. Determina la implementación de máquinas de estado Máquina de Estado. Elaboración de una máquina de estado. Desarrollo de ejercicios con apoyo en la guía docente. 7

8 ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE Se plantean las siguientes estrategias: Clase Magistral: Será el espacio de discusión en los que el docente puntualiza los conceptos relacionados con la temática desarrollada y a través de ejemplos aclara dudas y genera en el estudiante el conflicto cognitivo. Aprendizaje Basado en Problemas: El docente expondrá problemas de aplicación práctica, proponiendo una solución donde se haga explicita la metodología implementada en su solución brindando espacio para otras propuestas. El trabajo individual y colaborativo por parte del estudiante es desarrollado a partir de las actividades planteadas por el docente. El estudiante deberá hacer uso de la comprensión lectora, la expresión escrita y oral, de estrategias de memorización para recordar vocabulario, definiciones y fórmulas. CRITERIOS INSTITUCIONALES DE EVALUACIÓN La evaluación se hará teniendo como referente los resultados de aprendizaje previstos en cada unidad y corte, los cuales serán comunicados a los estudiantes antes de valorar su desempeño. Se hará uso de diversas estrategias para recoger, como mínimo, tres evidencias de aprendizaje en cada uno de los tres cortes que establece el calendario académico semestral. Para garantizar un seguimiento efectivo del aprendizaje es necesario realizar una evaluación diagnóstica al comienzo del semestre con el fin de determinar los presaberes requeridos para iniciar el nuevo proceso de aprendizaje. Igualmente, se deben realizar evaluaciones periódicas para observar progresos en el aprendizaje de los estudiantes. Al finalizar casa corte se realizará una evaluación escrita (parcial) para evidenciar los aprendizajes esperados y certificarlos mediante una calificación (valoración cuantitativa) en una escala de 0.0 a 5.0. INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN Se utilizarán instrumentos como la prueba escrita (parcial), las pruebas cortas (quices), los trabajos escritos o talleres, se dará un porcentaje para cada instrumento de evaluación. 8

9 BIBLIOGRAFÍA BIBLIOGRAFÍA BÁSICA STEPHEN BROWN, Fundamentos de Lógica Digital con diseño VHDL. Mc Graw Hill XILINX. The programmable logic. Data Book BIBLIOGRAFÍA SUGERIDA T.H.FLOYD,Fundamentos de sistemas digitales.prentice-hall 2003 F WAKERLY, Diseño digital principio y aplicaciones Prentice-Hall tercera edición TOCCi Ronald J, Sistemas digitales principios y aplicaciones..sexta edición. MANDADO, Enrique. Sistemas electrónicos digitales.. Marcombo. NELSON, Victor P y Nagle,H Troy, Análisis y diseño de circuitos lógicos digitales. Prentice- Hall Primera edición. MORRIS MANO, Diseño Digital..Prentice-Hall CUESTA-PADILLA, Electrónica Digital.. McGraw-Hill. Serie Shaum HAMBLEN, James O Michael D. Furman Rapad prototyping of digital systems. Quartus II edition Ed. Springer 2005 ASHEN, P. The VHDL Cookbook PERRY, D. VHDL by example, McGraw Hill 4ed DUECK, Digital design with CPLD applications & VHDL Ed. Delmar 2001 PARDO, Fernando José A. Boluda. VHDL. Lenguaje para la síntesis y modelado de Circuitos. Ed. RAMA

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