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Francisco José Lara Bustamante
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1 PROGRAMA DE ESTUDIO POR COMPETENCIAS SISTEMAS DIGITALES I I. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO Espacio Educativo: Facultad de Ingeniería Licenciatura: Ingeniería Electrónica Área de docencia: Electrónica aplicada Año de aprobación por el Consejo Universitario: Aprobación por los H.H. Consejos Académico y de Gobierno Fecha: Programa elaborado por: M. en C. Judith Moreno Jiménez Fecha de elaboración :Septiembre 2009 Programa revisado por: Ing. Germán García Benítez Clave Horas de teoría Horas de práctica Total de horas Créditos Tipo de curso Núcleo de formación L Curso Sustantivo profesional Pre requisitos Unidad de Aprendizaje Antecedente Unidad de Aprendizaje Consecuente: Metrología Ninguno Programas educativos o espacios académicos en los que se imparte: Ingeniería en electrónica Sistemas Digitales II 1

Aprobación por los H.H. Consejos Académico y de Gobierno Fecha: Programa elaborado por: M. en C. Judith Moreno Jiménez Fecha de elaboración :Septiembre 2009 Programa revisado por: Ing.

2 II. PRESENTACIÓN DEL PROGRAMA Dentro del vasto campo de la electrónica, la sección que atañe a los circuitos lógicos digitales es indudablemente la de mayor expansión y también la más interesante. Muchos de los grandes avances tecnológicos de nuestra era, han sido un resultado directo de la aplicación de la lógica digital a la resolución de problemas específicos. La comunicación vía satélite, las computadoras, las videocámaras de enfoque automático, los equipos digitales de sonido, los teléfonos celulares e infinidad de dispositivos automáticos de medición y control, así como de electrónica de entretenimiento han podido desarrollarse gracias a los avances en electrónica digital. Dentro de los sistemas electrónicos que debe de saber desarrollar un ingeniero en electrónica se encuentran los sistemas digitales, los cuales con la formación llevada en el área de electrónica analógica, nos brindan una herramienta muy importante para la formación de sistemas híbridos, con el propósito de que el futuro egresado III. LINEAMIENTOS DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE DEL DOCENTE Establecer las políticas del curso. Respetar el horario del curso y la forma de evaluarlo. Cumplir el temario y el número de horas asignadas al curso. Asesorar y guiar el trabajo de las unidades de aprendizaje. Retroalimentar el trabajo de los alumnos. Fomentar la creatividad en los alumnos a través del desarrollo de proyectos. Preparar material y utilizar estrategias que permitan alcanzar los propósitos del curso. Asistir a todas las sesiones y estar a tiempo. Mantener el control dentro del aula y fomentar el trabajo en equipo. Mantener una actitud de respeto y tolerancia a los discentes. DEL DISCENTE Asistir puntualmente Contar con la asistencia establecida en el reglamento de Facultades: o 80% para examen ordinario o 60% para examen extraordinario o 30% para examen a titulo de suficiencia encomendadas entregando con calidad en tiempo y forma los trabajos requeridos Participar activa y críticamente en el proceso de enseñanzaaprendizaje 2

La comunicación vía satélite, las computadoras, las videocámaras de enfoque automático, los equipos digitales de sonido, los teléfonos celulares e infinidad de dispositivos automáticos de medición y

3 IV. PROPÓSITODE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE El alumno diseñara y desarrollara sistemas lógicos combinacionales y secuenciales basados en la práctica. V. COMPETENCIAS GENÉRICAS Diseño y desarrollo de sistemas electrónicos analógicos y digitales. VI. ÁMBITOS DE PROFESIONAL Proponer soluciones a problemas donde se utilice la electrónica digital VII. ESCENARIOS DE APRENDIZAJE Laboratorio de electrónica Aula. Biblioteca. Sala de computo Casa VIII. ESTRUCTURA DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE 1. Introducción al diseño digital 2. Familias lógicas 3. Minimización de funciones y diseño en SSI 4. Circuitos MSI y LSI y sus aplicaciones 5. Fundamentos de máquinas secuenciales 6. y diseño de circuitos secuenciales 7. Dispositivos lógicos programables PLD 8. Convertidores 3

ÁMBITOS DE PROFESIONAL Proponer soluciones a problemas donde se utilice la electrónica digital VII. ESCENARIOS DE APRENDIZAJE Laboratorio de electrónica Aula. Biblioteca.

4 IX. DESARROLLO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE UNIDAD DE COMPETENCIA I: Introducción al diseño digital Sistemas Numéricos Operaciones aritméticas básicas en binario, octal y hexadecimal Algebra Booleana Códigos por el profesor, trabajos en equipo, resolución de ejercicios. pizarrón, computadora, proyector 3 hrs. CRITERIOS DE Concepto de sistemas numéricos Elaboración de esquemas Resúmenes, notas, esquemas mediante la conceptualización grupal Realización de ejercicios en: Mediante ejemplos reales y Apuntes, resúmenes, notas. Binario Octal Hexadecimal contestando de forma critica y objetiva las cuestiones planteadas por el profesor Comprensión de los siguientes conceptos: Algebra Booleana Lógica binaria Códigos Elaboración de esquemas mediante la conceptualización grupal Resúmenes, notas, esquemas 4

CRITERIOS DE Concepto de sistemas numéricos Elaboración de esquemas Resúmenes, notas, esquemas mediante la conceptualización grupal Realización de ejercicios en: Mediante ejemplos reales y Apuntes,

5 UNIDAD DE COMPETENCIA II: Familias lógicas RTL DTL TTL ECL CMOS por el profesor, trabajos en equipo, resolución de ejercicios. Comprensión de los siguientes conceptos: Familias lógicas RTL DTL TTL ECL CMOS CRITERIOS DE pizarrón, computadora, proyector 3 hrs. Elaboración de esquemas Resúmenes, notas, esquemas mediante la conceptualización grupal 5

Comprensión de los siguientes conceptos: Familias lógicas RTL DTL TTL ECL CMOS

6 UNIDAD DE COMPETENCIA III: Minimización de funciones y diseño SSI Miniterminos y maxiterminos Mapas de Karnaugh Método tabular Compuertas lógicas Implementación de funciones con compuertas NAND y NOR por el profesor, trabajos en equipo, resolución de ejercicios, elaboración de practicas CRITERIOS DE Obtener la ecuación mas reducida de funciones lógicas combinacionales hasta 5 variables por diferentes métodos y verificar si la ecuación cumple con la tabla de verdad que la origino Experimentación pizarrón, computadora, proyector, laboratorio de electrónica Elaboración de prácticas. 15 hrs. Reporte de la prácticas 6

Obtener la ecuación mas reducida de funciones lógicas combinacionales hasta 5 variables por diferentes métodos y verificar si la ecuación cumple con la

7 UNIDAD DE COMPETENCIA IV: Circuitos MSI y LSI y sus aplicaciones Diseño de circuitos combinacionales en MSI Simulación de funciones MSI con PLA s Diseño de circuitos combinacionales en LSI Aplicaciones por el profesor, trabajos en equipo, resolución de ejercicios, elaboración de practicas CRITERIOS DE Comprensión de los siguientes conceptos: Decodificadores, codificadores, multiplexores, demultiplexores, comparadores de magnitud, sumadores, sustractores, multiplicadores. Establecer las bases del diseño de circuitos combinacionales simples, construidos a base de compuertas básicas Experimentación pizarrón, computadora, proyector, laboratorio de electrónica 20 hrs. Mediante lecturas y la Resúmenes, notas, visualización de esquemas, esquemas. imágenes y videos. Elaboración de esquemas mediante la conceptualización grupal. Elaboración de prácticas. Reporte de la prácticas 7

multiplexores, demultiplexores, comparadores de magnitud, sumadores, sustractores, multiplicadores.

8 UNIDAD DE COMPETENCIA V: Fundamentos de máquinas secuenciales Biestables Flip-flops Conversion entre flip-flops Circuitos básicos con flip-flops. por el profesor, trabajos en equipo, resolución de ejercicios, elaboración de prácticas Comprensión de los siguientes conceptos: Biestable, Flip-flop: RS, JK, T, D CRITERIOS DE Establecer las bases del diseño de circuitos secuenciales simples, construidos a base de compuertas y posteriormente aplicar los flip-flops. Experimentación pizarrón, computadora, proyector, laboratorio de electrónica 15 hrs. Mediante lecturas y la Resúmenes, notas, visualización de esquemas, esquemas. imágenes y videos. Elaboración de esquemas mediante la conceptualización grupal. Elaboración de prácticas. Reporte de la prácticas 8

las bases del diseño de circuitos secuenciales simples, construidos a base de compuertas y posteriormente aplicar los flip-flops.

9 UNIDAD DE COMPETENCIA VI: y diseño de circuitos secuenciales Diagramas de estado Tablas de asignación Implementación con diferentes Flip-flops Diseño de contadores y registros por el profesor, trabajos en equipo, resolución de ejercicios, elaboración de prácticas CRITERIOS DE Comprensión de los siguientes conceptos: Registros de corrimiento, tipos de registros de corrimiento, contadores, tipos de contadores Establecer las bases del diseño de circuitos secuenciales simples, construidos con flip-flops y posteriormente con sus integrados respectivos. Experimentación pizarrón, computadora, proyector, laboratorio de electrónica 15 hrs. Mediante lecturas y la Resúmenes, notas, visualización de esquemas, esquemas. imágenes y videos. Elaboración de esquemas mediante la conceptualización grupal. Elaboración de prácticas. Reporte de la prácticas 9

tipos de contadores Establecer las bases del diseño de circuitos secuenciales simples, construidos con flip-flops y posteriormente con sus integrados respectivos.

10 UNIDAD DE COMPETENCIA VII: Dispositivos lógicos programables PLD Arreglo lógico programable Diseño de controladores empleando PLD por el profesor, trabajos en equipo, resolución de ejercicios, elaboración de prácticas Experimentación pizarrón, computadora, proyector, laboratorio de electrónica 10 hrs. CRITERIOS DE Establecer las bases del diseño de circuitos combinacionales complejos. Elaboración de prácticas. Reporte de la prácticas 10

prácticas Experimentación pizarrón, computadora, proyector, laboratorio de electrónica 10 hrs.

11 Convertidores UNIDAD DE COMPETENCIA IX: Convertidor Analógico-Digital Convertidor Digital-Analógico Experimentación por el profesor, trabajos en equipo, resolución de ejercicios, elaboración de prácticas Comprensión de los siguientes conceptos: Diferencia entre analógico y digital Tipos de convertidores CRITERIOS DE Establecer la relación entre los sistemas análogos y los digitales, así como la interacción entre ellos. pizarrón, computadora, proyector, laboratorio de electrónica 9 hrs. Mediante lecturas y la Resúmenes, notas, visualización de esquemas, esquemas. imágenes y videos. Elaboración de esquemas mediante la conceptualización grupal. Elaboración de prácticas. Reporte de la prácticas 11

entre los sistemas análogos y los digitales, así como la interacción entre ellos. pizarrón, computadora, proyector, laboratorio de electrónica 9 hrs.

12 X. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN 1. EXÁMENES. Se aplicarán dos exámenes parciales teóricos y las prácticas serán el tercer examen parcial 2. PARTICIPACION EN CLASE. Debe de presentar en forma individual cada una de las prácticas 3. TAREAS, PROGRAMAS y PROYECTOS. El estudiante desarrollará tareas y programas en computadora individuales o colaborativas, que sean útiles para poner en práctica lo aprendido en forma conceptual. 2 calificaciones parciales % (60% de la calificación total) Prácticas % (40% de la calificación total) XII. REFERENCIAS Mano Morris (2001) Diseño digital. México, Ed. Prentice Hall. Mano Morris, Lógica digital y diseño de computadores Ed. Prentice Hall Tocci Ronald (2001) Sistemas digitales, principios y aplicaciones. México, Ed. Prentice Hall, 6ª Edición. Manual de Circuitos Integrados Digitales Familia TTL. Motorola / Texas Instruments / National Semiconductor Manual de Lógica Programable. National Semiconductor / Intel 12

El estudiante desarrollará tareas y programas en computadora individuales o colaborativas, que sean útiles para poner en práctica lo aprendido en forma conceptual. 2 calificaciones parciales.

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