UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA

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1 UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA DIRECCION GENERAL DE ASUNTOS ACADEMICOS PROGRAMA DE ASIGNATURA POR COMPETENCIAS I. DATOS DE IDENTIFICACIÓN 1. Unidad Académica: Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería 2. Programa (s) de estudio: (Técnico, Licenciatura) Ing. en Electrónica/ Ing. en Computación 3. Vigencia del Plan: Nombre de la Asignatura: Circuitos Digitales 5. Clave: HC: 4 HL 2 HT HPC HCL HE CR Ciclo Escolar: Semestre 5 8. Etapa de formación a la que pertenece: _Disciplinaria 9. Carácter de la Asignatura: Obligatoria ***** Optativa 10. Requisitos para cursar la asignatura: Circuitos I Formuló: Jorge Edson Loya, Martha Garduño Mota, Norma Bravo Islas Vo. Bo. Fecha: Noviembre 2003 Cargo:

2 II. PROPÓSITO GENERAL DEL CURSO La importancia de la materia de Circuitos digitales radica en entender el funcionamiento de un sistema digital, el cual controla al mundo analógico de manera discreta. Además de comprender y visualizar la tendencia de esta tecnología. En este curso se estudiarán los conceptos básicos de los Sistemas Digitales así como los fundamentos de diseño tanto combinacionales como secuenciales a través de ejercicios y prácticas de Laboratorio. Para cursar esta materia se requiere haber acreditado Circuitos I y se recomienda haber cursado o cursar de manera paralela Mediciones Eléctricas y Electrónicas. Así mismo, sirve como base para Circuitos Digitales II para Ingeniería Electrónica y para Circuitos Digitales Avanzados para Ingeniería en Computación. III. COMPETENCIA (S) DEL CURSO Diseñar y construir circuitos lógicos combinacionales y secuenciales eficientes y de calidad, para la resolución de problemas, empleando una metodología de diseño digital. Trabajar en equipo con disposición, respeto y responsabilidad en el desarrollo y corrección de fallas de circuitos digitales; auxiliándose de instrumentación, libros de especificación de datos técnicos. IV. EVIDENCIA (S) DE DESEMPEÑO Diseñar y construir un circuito lógico digital, con una Política de Calidad Total. Manejar equipo de instrumentación electrónica y libros de especificación de datos técnicos para el análisis de datos digitales e identificación y corrección de fallas.

3 Distinguir entre los distintos sistemas numéricos y determinar la metodología para emplear operaciones aritméticas, y reproducir información en el código apropiado para comprender el manejo de datos en Sistemas Digitales. 1. Sistemas numéricos, códigos y aritmética binaria Sistemas analógicos/digitales 1.2. Sistemas numéricos Binario, octal, hexadecimal, base n Conversiones entre diferente bases numéricas Aritmética binaria Suma, resta, multiplicación, división Representación de números negativos (Complemento a n, complemento a n-1) Códigos binarios BCD, exceso a 3, gray, ASCII, biquinario, hamming Aplicaciones, ventajas, desventajas

4 Representar un problema a través de una expresión booleana, simplificarla a su mínima expresión, empleando teoremas y métodos de álgebra booleana para la construcción de circuitos con compuertas lógicas básicas. 2. Álgebra booleana y compuertas lógicas Lógica binaria Compuertas básicas (AND, OR, NOT) Compuertas secundarias (NOR, NAND, XOR, XNOR) Tabla de verdad Representación esquemática ANSI/IEEE Expresión booleana Familias lógicas digitales de circuitos integrados Teoremas booleanos Propiedades Simplificación de expresiones booleanas Formas canónicas y estándar (mintérminos y maxtérminos) Implementación con NOR u NAND Simplificación de funciones booleanas Mapas de Karnaugh (dos o más variables) Condiciones no importa Método de tabulación (Quine-McCluskey).

5 Emplear circuitos combinacionales de mediana escala de integración para representar expresiones boleabas resolución de operaciones aritméticas y otras aplicaciones, construyendo, mediante su tabla funcional, así un circuito de manera eficiente. 3. Lógica combinacional con integración a mediana (MSI) y gran escala (LSI) Aritmética binaria Medio sumador, sumador completo Medio restador, restador completo Representación de complementos Sumador binario paralelo Generador de propagación de acarreo anticipado Comparador de magnitud Detectores y generadores de paridad Decodificadores (decoders/demux) Tipos Aplicaciones Codificadores (encoders) Tipos Aplicaciones Multiplexores (mux) Tipos Aplicaciones.

6 Construir circuitos gobernados por una señal de reloj a través del análisis y uso de circuitos secuenciales básicos. 4. Introducción a los circuitos secuenciales Celdas de memoria Asíncronos/síncronos Latch set, reset, set/reset Flip-flop RS, JK, D, T tablas de excitación Configuración maestro/esclavo Entradas asíncronas Parámetros de tiempo Aplicaciones Análisis de circuitos secuenciales temporizados Diagramas de estado Tablas de estado.

7 Manipular circuitos secuenciales de mediana escala de integración (contadores y registros) en base a su tabla funcional. 5. Registros y contadores Registros Carga en paralelo Serial De corrimiento unidireccional (izq./der.) Bidireccional Contadores Síncronos Ascendente/descendente De rizo(asíncronos) Ascendente/descendente Módulo <2 n.

8 Básica Fundamentos de Sistemas Digitales Thomas L. Floyd Prentice Hall TTL Databook National Semiconductors, Texas Instruments o Motorola Diseño Digital Morris Mano Prentice Hall IX. BIBLIOGRAFÍA Complementaria Análisis y Diseño de Circuitos Lógicos Digitales Nelson/Nagle/Carroll/Irwin. Prentice Hall Practical Digital Design Using IC s Joseph D. Greenfield Sistemas Digitales. Ronald Tocci. Prentice Hall