UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER PROGRAMA DE ASIGNATURA

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1 FACULTAD PROGRAMA ACADÉMICO CIENCIAS NATURALES E INGENIERÍAS ELECTRÓNICA ASIGNATURA: LABORATORIO DE ELECTRÓNICA DIGITAL II Tipo Asignatura: A Créditos: 01 TP: 48 TI: 0 Semestre académico: V Código asignatura: TEL501 Requisitos: Ninguno 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 los diferentes Flip-flop, contadores y de 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 Manejar la programación del CPLD XC9572XL de Xilinx. UNIDADES TEMÁTICAS PROGRAMACION DEL CPLD XC9572XL DE XILINX. PRÁCTICAS Configuración Del CPLD XC9572XL de Xilinx. funcionar como compuerta lógica. Semanas Horas TP TI funcionar como Flip-Flop. Determinar el funcionamiento de Flipflop, contadores y divisores de frecuencias junto con sus aplicaciones. FLIP-FLOP. CONTADORES Y DIVISORES. funcionar como Contador. funcionar como Divisor de Frecuencia Manejar el concepto de registros de desplazamiento y sus aplicaciones. REGISTROS DE DESPLAZAMIEN- TO funcionar como Registro de desplazamiento. funcionar como Conversor Paralelo a serie y Serie a paralelo 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. CONVESRORES DIGITAL A ANALOGO (DAC) Y ANALOGO A DIGITAL (ADC). MÁQUINAS DE ESTADO Utilización de conversores AD-DA Diseñar una maquina 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. Repaso de Principios de Lógica Digital. Circuitos Generadores de Señales de Reloj (CLK), NE555 a 64KHz y Oscilador de Cristal de Cuarzo de 4 MHz. Introducción al manejo de Xilinx ISE 9.2i Implementación en el CPLD XC9572XL un codificador BCD a 7 Segmentos con salidas activas bajas. Reconocimiento de los principios de la lógica digital. Reconocimiento de los elementos de una señal de reloj para circuitos digitales. Reconocimiento de los pasos necesarios para la programación en lenguaje esquemático del CPLD XC9572XL de Xilinx en ISE 9.2i. para que funcione como codificador BCD a 7 segmentos con salidas activas bajas. Exposición del docente Elaboración de informe grupal sobre 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. Exposición del docente 4

5 Elaboración de informe grupal sobre UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER UNIDAD 3: REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO COMPETENCIA: Manejar el concepto de registros de desplazamiento y sus aplicaciones. Genera diseño de conversor Paralelo a Serie basado en registros de desplazamiento de entrada en paralelo y salida serie. Genera diseño de 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. Exposición del docente Elaboración de informe grupal sobre 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. Exposición del docente Elaboración de informe grupal sobre 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.. Exposición del docente Elaboración de informe grupal sobre - 7

8 UNIDAD 6: PROYECTO FINAL COMPETENCIA: Diseñar circuitos digitales para resolver un problema. Aplicar los conocimientos de Electrónica digital en la solución de un problema Todos los adquiridos durante su carrera y en especial los del laboratorio de electrónica digital II. Realización de un proyecto que demuestre la aplicación de algunos temas tratados durante el semestre en esta asignatura. Exposición del docente Elaboración de informe grupal sobre 8

9 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 informes de práctica, se dará un porcentaje para cada instrumento de evaluación. 9

10 BIBLIOGRAFÍA BIBLIOGRAFÍA BÁSICA BROWN, Stephen. Fundamentos de Lógica Digital con diseño VHDL. Mc Graw Hill 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 10