PROGRAMA DE ESTUDIO Área de Formación : Fecha de elaboración: Agosto de 2004 Fecha de última actualización: Julio de 2010

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1 PROGRAMA DE ESTUDIO Programa Educativo: Área de Formación : Licenciatura en Física Transversal Horas teóricas: 3 Horas prácticas: 2 Total de Horas: 5 DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES Total de créditos: 8 Clave: F1239 Tipo : Asignatura Carácter de la asignatura Optativa Programa elaborado por: José Remigio Frías Olán Fecha de elaboración: Agosto de 2004 Fecha de última actualización: Julio de 2010 Seriación explícita Asignatura antecedente NO Asignatura Subsecuente Seriación implícita Conocimientos previos: NO Presentación Vivimos en la era digital donde todo el mundo digital esta compuestos por 1 s y 0 s, donde la informática y la electrónica, que F1239 Diseño de Sistemas Digitales 1/7

2 constituyen una de las bases de la tecnologías de Información; y el diseño de sistemas digitales cumplen un papel importante para comprender la lógica digital de los sistema, así como el almacenamiento de la información a través de diferentes dispositivos de almacenamiento y además es el puente entre la electrónica y la arquitectura de computadoras. El estudio de los sistemas digitales nos ayuda a comprender la forma como trabajan los sistemas digitales así como el uso de dispositivos programables para su aplicación en procesos prácticos y que constituye una disciplina independiente, con aplicaciones fuera del ámbito de los computadores de propósito general. Objetivo General Al finalizar el curso el alumno comprenderá y diseñara sistemas digitales con aplicaciones reales a través de dispositivos programables con el uso y la comprensión del álgebra de boole. Competencia que se desarrollaran en esta asignatura Conocimientos Diseñara sistemas digitales con aplicaciones reales a través de dispositivos programables. Habilidades: Trabajo en equipo. Para establecer semejanzas. Analogías y relaciones entre variables. Para formular preguntas e hipótesis. Para interpretar y elaborar modelos. Actitudes: Búsqueda de explicaciones racionales. Registrar, ordenar, analizar e interpretar la información. Abstracción e innovación. Compartir y discutir información Disciplina y hábito de estudio. F1239 Diseño de Sistemas Digitales 2/7

3 Valores: Ética profesional Respeto. Responsabilidad. Competencias del perfil de egreso que apoya esta asignatura Conocerá los protocolos de funcionamiento de equipo especializado en diferentes ramas tecnológicas. Calibrará equipos para su uso correcto en diferentes aplicaciones. Escenario de aprendizaje Salón de clases, biblioteca, sala de computo, laboratorio digital o robótica, trabajo de campo en el desarrollo de proyectos, conferencias Perfil sugerido del docente Profesionista en el área de electrónica con experiencia en el desarrollo de aplicaciones de sistemas digitales, de preferencia Doctor (Ej. programar en VHDL). Con actitud positiva para la promoción del aprendizaje participativo basado en proyectos y problemas; con capacidad para generar un clima de respeto en el aula y saber enseñar al alumno a aprender a aprender, aprender a hacer y aprender a ser. Contenido Temático 1 ALGEBRA DE BOOLE Y CIRCUITOS LÓGICOS BÁSICOS El alumno lograr analizar las distintas tablas de verdad de las compuertas, dibujar los diagramas de temporización, escribir las expresiones booleanas y la implementación en los circuitos lógicos de las diversas compuertas básicas, así las características de las señales activas de bajo y alto F1239 Diseño de Sistemas Digitales 3/7

4 Hrs. estimadas de la misma. Al finalizar esta unidad los Exposición del profesor y de Examen Escrito 40% alumnos serán capaces de estudiantes Exposición 30% conocer los teoremas y Ejercicios relacionados con Tareas y practicas 20% postulados y resolver aplicaciones de sistemas Asistencia 10% problemas lógicos utilizando digitales. el método de simplificación Realización de prácticas de algebraico de Boole. laboratorio. Realización de problemas Introducción 1.2. Postulados y Teoremas del Algebra de Boole 1.3. Algebra de Conmutación 1.4. Método de simplificación de algebra de Boole Diseño de Circuitos lógicos utilizando las compuertas básicas Evaluar el avance de la Unidad en computación. Hrs. Estimadas 2 FUNCIONES DE CONMUTACIÓN Y ALGORITMOS DE MINIMIZACIÓN El alumno aprenderá la forma como trabajan con las funciones de conmutación, siendo lo mas relevante de su contenido la introducción a los mapas de Karnaugh, proporcionando problemas a resolver hasta seis variables tanto con salida única como con salidas múltiples en introduciendo dos métodos algorítmicos Quine McCluskey y el consenso iterado para encontrar soluciones mínimas de sumas de productos Expresiones mínimas Al finalizar esta unidad los Exposición del profesor Examen Escrito 40% de sumas de alumnos será capaces de usando diapositivas Exposición 30% F1239 Diseño de Sistemas Digitales 4/7

5 productos utilizando los mapas de Karnaugh, 2.2 Productos de sumas 2.3. Implementación de compuertas de costo mínimo 2.4. Problemas de salida Múltiple Método de Quine McCluskey para una salida, 2.6. Consenso iterado para una salida 2.7. Tabla de implicantes primos para problemas de salida múltiple. resolver problemas se simplificación utilizando cualquier de los métodos de funciones de conmutación electrónicas. Discusión en Equipo de temas de las tendencias de las ciencias computacionales. Participación con las tareas y prácticas de laboratorio a realizar.. Tareas 20% Asistencia 10% Evaluar el avance de la Unidad en computación. Hrs. estimadas 3 MODULO DE SISTEMAS DIGITALES COMBINACIONALES Identificar y aplicar los sistemas digitales que son usados con más frecuencia en los proyectos de electrónica digital Retrasos en circuitos Al finalizar esta unidad los 1. Exposición del profesor y Examen Escrito 40% combinacionales alumnos serán capaces de alumnos de los temas Exposición 30% 3.2.Sumadores y otros diseñar grandes sistemas relacionados con los temas de Tareas 20% combinacionales seguido por esta unidad. Asistencia 10% F1239 Diseño de Sistemas Digitales 5/7

6 circuitos aritméticos 3.3. Decodificadores 3.4. Codificadores 3.5. Multiplexores 3.6. Memorias, PLAs y PALs 3.7 Laboratorio Módulos digitales 3.8 Ejemplos mayores de proyectos Sesiones un análisis del uso de los arreglos lógicos para la implementación de sistemas combinacionales de mediana escala. 2. Utilizar el software de Multisim para la simulación de los circuitos logico 3. Participación de los alumnos en el diseño de sistemas digitales combinacional 4.- Lectura de literatura relacionada con aplicaciones. 5.- Realización de prácticas de laboratorio. 6.- Realización de problemas. Evaluar el avance de la Unidad en computación Hrs. Estimadas 4 INTRODUCCIÓN A LOS DISPOSITIVOS LÓGICOS PROGRAMABLES (PLD) El alumno programará y aplicará los dispositivos lógicos programables (PLD) para Las operaciones de control y el procesamiento de datos 4.1. Introducción. y Al finalizar esta unidad los 1. Ejercicios de Extraclase. Examen Escrito 40% Clasificación de PLDs alumnos será capaces 2. Prácticas para circuitos con Exposición 30% 4.2. Análisis y síntesis de describir las distintas PLD en laboratorio. Tareas 20% sistemas digitales. alternativas de diseño que 3.- Exposición del profesor y Asistencia 10% F1239 Diseño de Sistemas Digitales 6/7

7 4.3. Metodología para el desarrollo de sistemas digitales 4.4.Técnicas de diseño 4.5. Circuitos lógicos programables 4.6 Herramientas CAD/CAE/CAM para el diseño de sistemas digitales. hoy ofrece en mercado en los circuitos lógicos programables y la herramienta CAD utilizables. de estudiantes 4.- Realización de problemas. Evaluar el avance de la Unidad en computación Bibliografía básica 1.- Brown Stephen, Zvonko Vranesic Fundamentos de lógica con diseño VHDL 2 Ed McGraw Hill 2.- Roger Tokheim Electrónica Digital 2008 Ed. McGraw Hill 3.- Markovitz Alan B. Diseño Digital 2 Ed Ed. McGraw Hill 4.- Pérez Emilio, Dispositivos Lógicos Programables (PLD)-Diseño Práctico de aplicaciones, 2006, Ed. Alfaomega Bibliografía complementaria 1.- Marcovitz, Alan B.; Introduction to Logia Desing, 2 ed., New York, Lloris, Antonio; Sistemas Digitales, 2ª. Ed., McGraw-Hill, México, Balabanian, Norman. Principios de Diseño Lógico Digital. 1a. Edición, CECSA, México Martínez J., Organización y Arquitectura de Computadoras. Prentice-Hall, México, Nelson, Victor P; Análisis y Diseño de Circuitos Lógicos Digitales, Prentice-Hall, México Mandado Enrique, Álvarez L. Jacobo, Valdés Ma. Dolores, Dispositivos lógicos Programables y sus aplicaciones Edición: 2002 Ed. Paraninfo 7.- David G. Maxinez, Jessica Alcalá, VHDL El arte de programar sistemas digitales, 2002 Ed. CECSA 8.- Mandado Enrique, Mandado Yago, Sistemas Electrónicos Digitales 9 Ed Ed. Alfaomega, Marcombo F1239 Diseño de Sistemas Digitales 7/7