Laboratorio de Electrónica Digital Área de Ingeniería Mecatrónica Carrera/programa de Ingeniería Electrónica e Ingeniería Electromecánica

Transcripción

1 Programa del curso MT-4002 Laboratorio de Electrónica Digital Área de Ingeniería Mecatrónica Carrera/programa de Ingeniería Electrónica e Ingeniería Electromecánica

2 I parte: Aspectos relativos al plan de estudios 1 Datos generales Nombre del curso: Código: Tipo de curso: Electivo o no: Laboratorio de Electrónica Digital MT-4002 Práctico No Nº de créditos: 1 Nº horas de clase por semana: 2 Nº horas extraclase por semana: 1 % de las áreas curriculares: Ubicación en el plan de estudios: Requisitos: - Ciencias de la Ingeniería (ES): 15% Diseño Ingeniería (ED): 0% 4 to semestre Correquisitos: MT-4001 Electrónica Digital El curso es requisito de: - Asistencia: Suficiencia: Posibilidad de reconocimiento: Obligatoria No Si Vigencia del programa: II semestre 2016 Escuela de Ingeniería Electrónica Área en Ingeniería Mecatrónica Página 2 de 5

3 2 Descripción general Actualmente los sistemas digitales están presentes en una amplia variedad de aplicaciones diarias por lo que su estudio es parte de diversas ramas de ingeniería, tales como electrónica, computación y mecatrónica. Este curso es complemento del curso teórico de Electrónica Digital, el cual tiene como objetivo el desarrollo de destrezas en esta área, así como el análisis y diseño de circuitos combinacionales y secuenciales. Por tanto, durante el desarrollo de las prácticas de este laboratorio, se pretende que el estudiante experimente, analice, entienda y esté en capacidad de aplicar los conceptos vistos en la teoría. 3 Objetivos generales 1. Comprender las características de las tecnologías electrónicas básicas usadas en la fabricación de sistemas digitales. 2. Desarrollar destrezas en el manejo práctico de circuitos digitales básicos 3. Adquirir destreza para la búsqueda, en catálogos o documentación adecuada, de las características eléctricas de circuitos digitales 4. Analizar los factores eléctricos que afectan el desempeño de circuito digitales y que se contemplan en el desarrollo de diseños adecuados 5. Planificar correctamente el método de solución de problemas. 6. Desarrollar destrezas para la implementación, detección de errores, solución de problemas y diseño que involucre circuitos digitales combinacionales y secuenciales. 7. Aplicar la instrumentación indicada para los procesos de verificación y depuración de sistemas digitales electrónicos. 8. Implementar circuitos digitales que muestren en forma práctica la solución a problemas dados. 9. Desarrollar destrezas en la programación de dispositivos lógicos programables (PLDs). 10. Desarrollar el hardware de un controlador digital y aplicar correctamente los criterios de diseño del software para el mismo. 11. Desarrollar procedimientos eficientes de documentación de resultados que cumplan con los estándares de ingeniería. 12. Aplicar herramientas básicas de diseño en HDL, para el diseño de circuitos. 4 Contenidos Introducción (1 semana) Características internas de las compuertas lógicas (2 semanas) Implementación electrónica de compuertas lógicas mediante transistores Características eléctricas estáticas y dinámicas de las compuertas lógicas. Medición de dichas características y comparación entre familias TTL, CMOS y otras Funciones y circuitos lógicos (3 semanas) Algebra de Boole y funciones Booleanas Circuitos combinacionales con compuertas lógicas Colector abierto tercer estado schmitt trigger Circuitos Combinacionales (2 semanas) Decodificadores Codificadores y convertidores de códigos Mux, Dmux Descripción de circuitos combinacionales utilizando HDL's Escuela de Ingeniería Electrónica Área en Ingeniería Mecatrónica Página 3 de 5

4 Circuitos combinacionales aritméticos y Unidad Lógico-Aritmética (2 semanas) semisumador y sumador completo sustractores ALU Circuitos secuenciales (3 semanas) Biestables Contadores y registros de desplazamiento Diseño de circuitos secuenciales sincrónicos Máquinas secuenciales de estados finitos (3 semanas) Diseño e implementación de una FSM sincrónica temporizada Implementación de controladores basados en memorias (microprogramados). Descripción de FSM's utilizando HDL's II parte: Aspectos operativos 5 Metodología de enseñanza y aprendizaje Sesiones en las cuales se encargará a los estudiantes la ejecución de diversos experimentos para que pongan en práctica los conocimientos adquiridos y utilicen las herramientas disponibles en el laboratorio, el procedimiento para realizar la práctica puede ser dada a través de un instructivo o el procedimiento puede ser generado por el grupo de estudiantes. También se realizarán una serie proyectos cortos y un proyecto final a realizar en grupos de trabajo definidos y fuera del horario de clase asignado. Sin previo aviso se aplicará una prueba corta sobre los temas del experimento a realizar al inicio de la sesión de trabajo. Es obligatorio el uso de la gabacha para el trabajo en el laboratorio, aquel o aquella que no traiga esta prenda no podrá realizar la práctica correspondiente. Esto por normas establecidas para la higiene y seguridad en el laboratorio. 6 Evaluación Para la evaluación del curso se van a utilizar como instrumentos principales 3 proyectos con un valor del 60 % de la nota final. Las fechas de entrega respectivas se indicarán en el instructivo correspondiente. Se complementa la evaluación con 2 informes de laboratorio, todos de igual valor y con un peso del 15% de la nota final; Por último se realizarán por lo menos 2 exámenes cortos, unas 6 tareas y sobre todo la evaluación del trabajo en equipo.. Todos estos instrumentos de evaluación tienen un peso en conjunto de 15% de la nota final. El trabajo en equipo en el laboratorio tiene un peso en la nota de 10%. 7 Bibliografía [01] Wakerly, J.F. Diseño digital. Principios y prácticas. Prentice Hall: México DF, [02] Mano, M. Morris. Diseño Digital. Tercera edición. Pearson-Prentice Hall: México DF, [03] Texas Instruments. The TTL Logic Data Book [04] Tocci Ronald. Sistemas. Digitales. 10º edición. Prentice Hall: México DF, Profesor Juan Carlos Jiménez Licenciatura en Ingeniería electrónica Especialidad: Máquinas Eléctricas y Electrónica de Potencia tel. of Escuela de Ingeniería Electrónica Área en Ingeniería Mecatrónica Página 4 de 5

5 Consulta: Miércoles y viernes de 2 4:50 PM, Oficina 15, Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica Área en Ingeniería Mecatrónica Página 5 de 5