INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL SECRETARIA ACADEMICA DIRECCION DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERIA Y CIENCIAS FISICO MATEMATICAS

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1 ESCUELA: UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS CARRERA: LICENCIATURA EN CIENCIAS DE LA INFORMÁTICA LÍNEA CURRICULAR: COORDINACION: ACADEMIAS DE COMPUTACIÓN DEPARTAMENTO: CIENCIAS DE LA INGENIERÍA ASIGNATURA: SISS DIGITALES II CLAVE: CCD2 SEMESTRE: SEGUNDO CREDITOS: 6 VIGENTE: ENERO 1999 TIPO DE ASIGNATURA: TEÓRICA MODALIDAD: Escolarizada Abierta. FUNDAMENTACION DE LA ASIGNATURA El avance extraordinario de las técnicas de integración ha producido en los últimos años un desarrollo espectacular de las técnicas digitales, añadiendo a los conceptos clásicos el de programabilidad. Las técnicas digitales programables presentan además de otras, una característica fundamental: una gran variedad de conceptos alternativos, cuya comprensión correcta es fundamental para el diseño de sistemas digitales programables. El estudio teórico de estos conceptos es necesario pero no lo es menos su aplicación práctica. En esta materia se abordarán los temas y diseños prácticos que se complementan entre si es decir se usará la metodología de aprender haciendo y que conduzcan al alumno en forma didáctica en los conceptos fundamentales de los sistemas digitales programables con microprocesadores y microcontroladores. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA Al término del curso, el alumno: Aplicará los fundamentos, técnicas, sistemas y procedimientos más empleados en la actualidad en el diseño de sistemas digitales, haciendo énfasis en los sistemas de automatización y adquisición de información basados en circuitos digitales, microprocesadores y microcontroladores, dado el creciente desarrollo e importancia de esta tecnología. TIEMPOS TOTALES ASIGNADOS: H/SEMESTRE: 54 H/SEMANA: 3 H/TEORIA/SEMESTRE: 54 H/PRACTICA/SEMESTRE: PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: ACADEMIA DE HARDWARE Y COMUNICACIONES REVISADO POR : JEFATURA DE CARRERA DE CIENCIAS DE LA INFORMÁTICA APROBADO POR: EL CONSEJO TÉCNICO CONSULTIVO ESCOLAR ING. FRANCISCO BOJORQUEZ HERNÁNDEZ. PRESIDENTE FECHA DE APROBACIÓN: NOVIEMBRE 10 DE 1998 AUTORIZADO POR: COMISIÓN DE PLANES Y PROGRAMAS DE ESTUDIO DEL CONSEJO GENERAL CONSULTIVO DEL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

2 HOJA: 2 DE 8. FUNDAMENTACION La gran variedad de alternativas, tanto en la realización del sistema físico (hardware) como en el diseño del programa (software), hace de los sistemas digitales programables una actividad creativa en la que el trabajo en equipo es fundamental. Esta asignatura tiene como antecedentes las materias de Sistemas Digitales I y como consecuente, Arquitectura de Computadoras y Adquisición de Datos. COLATERALES: LENGUAJES PROGRAMACIÓN II ANTECEDENTES: SISS DIGITALES I CONSECUENTES: ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

3 HOJA: 3 DE 8. UNIDAD: I DISPOSITIVOS DE LÓGICA PROGRAMABLE Explicará la metodología para la programación de arreglos lógico programables y arreglos lógicos, basados en programadores universales, los cuales hoy en día son imprescindibles para el análisis y diseño de sistemas digitales Panorama general. Arreglos lógicos programables (PLA) Dispositivos lógicos programables (PAL) (GAL) Métodos de programación de dispositivos Programador universal Ejemplos de aplicación - Exposición por el profesor, investigación por el alumno y documentación de campo. - Se emplearán apoyos didácticos con audiovisuales del Departamento. solución de problemas típicos. exposición de un proyecto de diseño. 5.0

4 HOJA: 4 DE 8. UNIDAD: II DISPOSITIVOS DE MEMORIA Identificará las características fundamentales de la operación y método de programación de los dispositivos de memoria Panorama general. Operación general de la memoria. Memoria de acceso aleatorio (RAM). Arquitectura Tipos RAM. Aplicaciones. Memoria de solo lectura. Arquitectura. Tipos de memoria de solo lectura (ROM) (PROM) (EPROM) (EEPROM) Métodos de programación de memoria Programador universal - Exposición del profesor, investigación por parte del alumno. - Uso de rota folios, acetatos y material audiovisual del departamento de computación. - Participación de los alumnos mediante trabajos extra clases. - Corrillos de alumnos para exponer sus propias experiencias. exposición de un proyecto de diseño 2C 2.5 Ejemplos de aplicación. 2C

5 HOJA: 5 DE 8. UNIDAD: III CONVERSIÓN DIGITAL-ANALÓGICA Y ANALÓGICA-DIGITAL DIGITAL Identificará los conceptos básicos de los modos de conversión digital analógico (D/A) y analógico digital (A/D), necesarios para interpretar los mecanismos de entrada/salida de los sistemas digitales con los procesos del mundo real que son analógicos por naturaleza Panorama general - Exposición por parte del profesor, 6.0 Convertidores digital-analógico (D/A). investigación por parte de los alumnos. Circuitos convertidores - Ejemplos preparados en acetatos y 6.0 2B Especificaciones. rota folios por el profesor para detallar Tipos de circuitos integrados que características básicas de los temas. 2C, existen en el mercado. - Investigación de los alumnos sobre 5C, Ejemplos de aplicación proceso de integración electrónica. Convertidores analógico-digital (A/D). - Empleo de recursos audiovisuales y Tipos de convertidores. pizarrón. de contador de rampa. exposición de un proyecto de diseño. de rastreo. De aproximación sucesiva. Especificaciones. Tipos de circuitos integrados que existen en el mercado. 5C, Ejemplos de aplicación 3.3.4

6 HOJA: 6 DE 8. UNIDAD: IV INTRODUCCIÓN A LOS MICROPROCESADORES Explicará los elementos principales de la estructura y el comportamiento de los microprocesadores. Identificará los principios de diseño y operación de los CPU's definiéndose las instrucciones, direcciones y tipos de datos utilizados comúnmente en los microprocesadores Panorama general. - Exposición por parte del profesor, analizando 6.5 problemas típicos en clase. - Participación por parte de los alumno 5.0 resolviendo problemas de la bibliografía. - Exposición por parte del profesor mediante ejemplos de desarrollo de sistemas para ilustrar la metodología. exposición de un proyecto de un diseño. Organización de la CPU Funciones de la CPU. Modos de direccionamiento. Tipos de datos. Tipos de instrucciones. Señales de control. Interrupciones. Microprocesadores de 16 y 32 bits. Características generales. Ejemplos de familias intel y Motorola. Ejemplos de aplicación C

7 HOJA: 7 DE 8. UNIDAD: V INTRODUCCIÓN A LOS MICROCONTROLADORES Definirá los elementos principales de la estructura y el comportamiento de los microcontroladores. Identificará los principios de diseño basados en microcontroladores, los cuales hoy en día son imprescindibles como elementos de control automático en las industrias de proceso, en la robótica y en sistemas productivos en general Panorama general. Organización de los microcontroladores. Microcontroladores de 8 y 16 bits. Familias de Intel, Motorola ymicrosystem Ejemplos de aplicación. - Exposición por parte del profesor, investigación de parte de los alumnos. - Corrillos de alumnos para exponer sus propias experiencias. - Ejemplos preparados en acetatos y rota folio por el profesor para detallar características básicas de los temas. - Empleo de recursos audiovisuales y pizarrón. solución de problemas. exposición de un proyecto de diseño

8 HOJA: 8 DE 8. PERIODO UNIDADES TICAS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACION I, II II III I, II III, IV V Primer examen departamental. Examen escrito 70%, trabajos de investigación 30%. Segundo examen departamental. Examen escrito 70%, trabajos de investigación 30%. y/o trabajos de aplicación. Tercer examen departamental. Examen escrito 70%, trabajos de aplicación 30%. y/o trabajos de aplicación. La calificación final será el promedio de las calificaciones parciales, siempre que se sujeten a los lineamientos institucionales vigentes. CLAVE B C 1 Ronald J. Tocci, Prentice Hall, Sistemas Digitales, a. Ed., 680 pp 2 Douglas V Hall, McGraw-Hill, Microprocessors and interfacing, a. De.,538 pp. 3 4 Dan J, Porat, Limusa, Introducción a la tecnología digital, a. De., 542 pp. Mc Calla Megabyte, Lógica digital y diseño de computadoras, a. De., 919 pp 5 F. Dricsoll, McMillan, M68HCH Microcontroller, a. De., 446 pp.