Paez Trujillo, Emiliano

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1 I. INFORMACIÓN GENERAL CURSO : Circuitos Lógicos Digitales CÓDIGO : EL169 CICLO : CUERPO ACADÉMICO : Barriga Hoyle, Javier Augusto Paez Trujillo, Emiliano CRÉDITOS : 4 SEMANAS : 16 HORAS : 1 H (Laboratorio) Quincenal /2 H (Práctica) Semanal /3 H (Teoría) Semanal ÁREA O CARRERA : Ingenieria Electronica II. MISIÓN Y VISIÓN DE LA UPC Misión: Formar líderes íntegros e innovadores con visión global para que transformen el Perú. Visión: Ser líder en la educación superior por su excelencia académica y su capacidad de innovación. III. INTRODUCCIÓN Curso de especialidad en la carrera de Ingeniería Electrónica, Ingeniería de Telecomunicaciones y Redes e Ingeniería Mecatrónica; de carácter teórico-práctico dirigido a los estudiantes del tercer ciclo, que busca desarrollar las competencias siguientes: General UPC: Manejo de información ABET K.1: Manejo y uso de herramientas de ingeniería La sociedad actual convive con la tecnología, cada día podemos apreciar nuevos productos, nuevas formas de interrelacionarnos con las personas y todo esto es producto de la electrónica. Cada producto electrónico nuevo que se introduce al mercado necesita de un proceso de diseño que involucra conocimientos en el área de circuitos digitales. Este curso te ayudará a comprender inicialmente el cómo funcionan los circuitos digitales básicos que componen los equipos electrónicos hoy en día? Este curso contribuirá a tu formación profesional con la concepción y construcción de circuitos electrónicos digitales de mediana complejidad. IV. (S) DEL CURSO Al finalizar el curso, el estudiante: -Utiliza la herramienta de simulación considerando el funcionamiento correcto de los circuitos digitales. -Construye soluciones con circuitos digitales teniendo en cuenta las especificaciones y requerimientos de la aplicación. V. UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD Nº: 1 Fundamentos del álgebra de Boole 1

2 Al finalizar la unidad el estudiante: -Realiza operaciones aritméticas y de conversión entre diferentes sistemas numéricos. -Resuelve problemas de lógica digital con las propiedades del álgebra de Boole. -Construye circuitos digitales a partir de una función lógica. -Describe formalmente una función lógica con el lenguaje VHDL. -Sistemas numéricos binarios, octales, decimales, hexadecimales. -Operaciones aritméticas y lógicas entre números, operación de complemento. -Códigos: Binario, BCD, Alfanumérico. -Postulados fundamentales del álgebra de Boole. -Compuertas lógicas (T, AND, OR, XOR). -Compuertas lógicas universales NAND y R -Simplificación usando mapas de Veitch, Karnaugh, Quine McCluskey. -El VHDL como herramienta de descripción formal de circuitos digitales. 1, 2, 3, 4 UNIDAD Nº: 2 Circuitos MSI combinacionales Al finalizar la unidad el estudiante: -Selecciona un circuito integrado digital MSI de acuerdo a la aplicación planteada. -Realiza pesquizas de especificaciones técnicas de circuitos integrados digitales en diferentes fuentes bibliográficas. -Describe en VHDL circuitos MSI sumadores, comparadores, codificadores, decodificadores, multiplexores y demultiplexores. -Emplea herramientas de simulación de circuitos digitales MSI. -Tecnologías de fabricación de circuitos integrados. -Circuitos Integrados CMOS y TTL. -Circuitos MSI: Sumador binario MSI, Comparador de magnitud, Codificadores y Decodificadores, Multiplexores y demultiplexores. -Modelos de circuitos MSI combinacionales en VHDL. 5, 6, 7, 8 UNIDAD Nº: 3 Circuitos secuenciales y dispositivos lógicos programables Al finalizar la unidad el estudiante: -Modela el funcionamiento de un sistema secuencial con máquinas de estado finitas. -Construye contadores, registros de desplazamiento y conversores serie/paralelo con biestables y circuitos MSI secuenciales. -Elabora circuitos secuenciales en dispositivos lógicos programables considerando los modelos desarrollados en VHDL. 2

3 -Fundamentos de lógica secuencial. -Biestables SR, JK, D y T y sus tablas de excitación. -Modelamiento con máquinas de estado (Moore, Mealy). -Circuitos contadores digitales, registros de desplazamiento, conversores serie-paralelo y viceversa, detectores de secuencia. -El timer 555 y sus modos de funcionamiento. -Dispositivos lógicos programables, síntesis lógica para la implementación de circuitos lógicos en unidades CPLD, FPGA. 9, 10, 11, 12, 13 UNIDAD Nº: 4 Memorias y conversión A/D y D/A Al finalizar la unidad el alumno: -Describe el funcionamiento de una memoria. -Construye sistemas digitales con conversores A/D y D/A. -Tecnología y tipos de memorias (RAM,ROM, PROM, EPROM, EEPROM) -Dimensionamiento y capacidad de las memorias / Jerarquía de memorias / Memorias MSI -El conversor A/D y parámetros de un A/D -Teorema del muestreo -El conversor D/A. 14, 15, 16 VI. METODOLOGÍA La metodología del curso consta de clases teóricas y de clases prácticas. En este último se da mucho énfasis, puesto que se promueve la participación activa por parte de los alumnos donde se realizan la discusión y solución de ejercicios empleando herramientas de simulación de circuitos digitales, se toman prácticas calificadas y se realizan prácticas de laboratorio donde se construyen circuitos digitales, se analizan sus características y se aplican a la solución de diferentes problemas ingenieriles. En las sesiones de los laboratorios se utilizan guías de laboratorio para que el alumno analice la experiencia que va a realizar. Los resultados obtenidos se comparan con los teóricos y se realiza la simulación del circuito. Se dispone de material complementario de ejercicios resueltos para una mejor comprensión en los estilos de solución de problemas. El curso cuenta además con una evaluación de Trabajo Final el cual consta de un proyecto que se realizará en el transcurso del semestre y dos tareas académicas que serán evaluadas en el Aula Virtual. 3

4 VII. EVALUACIÓN FÓRMULA 4% (1) + 4% (2) + 4% (3) + 4% (4) + 8% (PC1) + 8% (PC2) + 4% (TA1) + 4% (TA2) + 10% (EA1) + 30% (EB1) + 20% (TB1) TIPO DE TA PESO % PC - PRÁCTICAS PC 8 TA - TAREAS ACADÉMICAS 4 EA - EVALUACIÓN PARCIAL PC - PRÁCTICAS PC 8 TA - TAREAS ACADÉMICAS 4 TB - TRABAJO 20 EB - EVALUACIÓN FINAL 30 VIII. CROGRAMA TIPO DE PRUEBA DESCRIPCIÓN TA PC PRÁCTICAS PC 1 SEMANA 6 TA TAREAS ACADÉMICAS 1 SEMANA 7 EA EVALUACIÓN PARCIAL 1 SEMANA 8 NÚM. DE PRUEBA FECHA OBSERVACIÓN RECUPERABLE 1 SEMANA UNIDAD SEMANA UNIDAD SEMANA 11 4 SEMANA 13 PC PRÁCTICAS PC 2 SEMANA 14 TA TAREAS ACADÉMICAS 2 SEMANA 15 TB TRABAJO 1 SEMANA 15 EB EVALUACIÓN FINAL 1 SEMANA 16 UNIDAD 3 UNIDAD 3 UNIDADES 3 Y 4 TODAS LAS UNIDADES TODAS LAS UNIDADES IX. BIBLIOGRAFÍA DEL CURSO BÁSICA FLOYD, Thomas L. (2015) Digital fundamentals. Boston : Pearson. ( FLOY/D) 4

5 RECOMENDADA (No necesariamente disponible en el Centro de Información) FLOYD, Thomas L. (2006) Fundamentos de sistemas digitales. Madrid : Pearson/Prentice Hall. ( FLOY 2006) MA, M. MorrisEscalona García, Roberto (2003) Diseño digital. Naucalpan de Juárez : Pearson Educación. ( MA 2003) TOCCI Ronald J.Widmer, Neal S.; MOSS, Gregory L. y ROMERO ELIZONDO, Alfonso Vidal (2007) Sistemas digitales : principios y aplicaciones. México, D. F. : Pearson Educación. ( TOCC 2007) WAKERLY, John (2001) Diseño digital : principios y prácticas. México, D.F : Pearson Educación. ( WAKE 2001) 5