UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA E INFORMÁTICA Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Telecomunicaciones SILABO ASIGNATURA : SISTEMAS DIGITALES I CÓDIGO:8F0056 1. DATOS GENERALES 1.1. DEPARTAMENTO ACADÉMICO : Ingeniería Electrónica 1.2. ESCUELA PROFESIONAL : Ingeniería de Telecomunicaciones 1.3. CICLO DE ESTUDIOS : IV ciclo 1.4. CRÉDITOS : 04 1.5. CONDICIÓN : Obligatorio 1.6. PRE-REQUISITOS : Circuitos Digitales II 1.7. HORAS DE CLASE SEMANAL : 05 (Teoría 03 - Práctica /Lab 02) 1.8. HORAS DE CLASE TOTAL : 85 h. 1.9. PROFESORES RESPONSABLES : Ing. Raúl Hinojosa Sánchez 1.10. AÑO LECTIVO ACADEMICO : 2012 - II TURNO : MAÑANA 2. SUMILLA El curso de Sistemas Digitales I corresponde al IV ciclo de la carrera de Ingeniería Electrónica. El curso es de naturaleza Teórico-Práctica y proporciona al alumno los conceptos que le permiten realizar el diseño e implementación de Circuitos Secuenciales Síncronos, Dispositivos Lógicos Programables y Métodos de Diseño de Maquinas de Estado Finito. 3. COMPETENCIA GENERAL Analiza, diseña, modela y prueba circuitos, equipos y sistemas electrónicos digitales. Realiza proyectos de investigación científica y desarrollo tecnológico formando parte de equipos multidisciplinarios. Desarrolla estrategias de autoaprendizaje y actualización para asimilar los cambios y avances de la profesión. 4. ORGANIZACIÓN DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD DENOMINACIÓN Nº DE HORAS I Circuitos Secuenciales Asíncronos II Circuitos Secuenciales Síncronos III Unidades de Memoria IV Dispositivos Lógicos Programables V Diseño de Maquinas de Estado Finito Evaluaciones 10 Total Horas: 85
5. PROGRAMACIÓN DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD I: Circuitos Secuenciales Asíncronos Competencia específica 1: Conceptos Básicos de los Flip Flop, Tablas Características Competencia específica 2: Tablas de Excitación y Diagramas de Tiempo modelos de Flip-flop que se digitales. reales Tipos de FLIP-FLOP, Tipo RS, JK, T, D. Diagramas de tiempos y principios de simulación avanzada. UNIDAD II: Circuitos Secuenciales Síncronos Competencia específica 1: Características de funcionamiento, análisis y síntesis de circuitos secuenciales tipos síncronos Competencia específica 2: Diseño de contadores, registros usando tablas y diagramas de estado. Empleo del simulador Quartus II. modelos de Flip-flop que se digitales. reales Diseño de contadores ascendentes, descendentes, especiales. Diseño de registros de propósito específico y universal. UNIDAD III: Las Memorias y sus aplicaciones Competencia específica 1: Unidades de almacenamiento, memoria RAM, funcionamiento, celdas básicas. Competencia específica 2: Unidades de almacenamiento con memorias tipo ROM, su funcionamiento. modelos de memorias que se pueden usar en los circuitos digitales.. reales
Las memorias RAM, ROM, tipos características, dinámicas, estáticas, PROM, EPROM, EEPROM, simulación de aplicaciones. UNIDAD IV: Dispositivos Lógicos Programables Competencia específica 1: Características tipos, aplicaciones de los PLD s Competencia específica 2: Implementación en circuitos combinacionales y secuenciales. modelos de PLD s que se digitales.. reales. Dispositivos lógicos programables de baja y alta capacidad, lenguaje de programación, implementación de circuiros combinacionales y secuenciales con los PLD s usando software de simulación WINCUPL. UNIDAD V: Diseño de Maquinas de Estado Finito Competencia específica 1: Desarrollo de MEF, métodos de diseño, características tipos, aplicaciones. Competencia específica 2: Implementación en circuitos con el método del Multiplexor, Contador y de la Memoria.. modelos de MEF que se digitales.. reales. Los métodos de diseño con MEF, tipos y aplicaciones, ocurrencias de diseño, los Hazard, eliminación. 6. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Para el logro de un aprendizaje significativo, dentro del enfoque Constructivista, se aplicará: 6.1 Método de Cambio Conceptual y Verbal Significativo para la parte teórica. 6.2 Método Científico y por Descubrimiento para las prácticas de laboratorio.
6.3 Método de Resolución de Problemas como Investigación, mediante los problemas abiertos y trabajo en grupos de no más de tres alumnos. 6.4 Construcción de un circuito Asíncrono. 7. EVALUACIÓN La evaluación es continua y apunta hacia el establecimiento de relaciones significativas entre los distintos conceptos, así mismo toma en cuenta la retroalimentación. PROMEDIO FINAL se obtiene: PF = (PP + EP + EF ) / 3 (PP) promedio de prácticas:(3 prácticas calificadas )/3 (EP) Examen parcial (EF) Examen final 8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 1. Morris Mano : Lógica Digital y Diseño de Computadoras. 2. John Wakerly : Diseño Digital, principios y prácticas. 3. Antonio Hermosa : Electrónica Digital Fundamental. 4. John Hayes : Introducción al Diseño Lógico Digital. 5. Ronal Tocci : Sistemas Digitales 6. Enlaces de interés: http://www.electronica2000.com/ http://www.electronred.es.vg/ http://www.datasheet.com/ http://www.altera.com/
UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRÓNICA E INFORMÁTICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES SÍLABO ASIGNATURA: SISTEMAS DIGITALES I CÓDIGO: 8F0056 I. DATOS GENERALES II. III. IV. 1.2 ESCUELA PROFESIONAL : Ing. Telecomunicaciones 1.3 CICLO DE ESTUDIOS : IV Ciclo Tercer año 1.4 CREDITOS : 04 1.5 CONDICION : OBLIGATORIO 1.6 PRE-REQUISITO : 8F0012 1.7 HORAS SEMANALES : 05 (TEORIA 03 Y PRACTICA 02) 1.8 HORAS DE CLASE TOTAL : 85 horas 1.9 PROFESOR RESPONSABLE : ING. MAURICIO GALVEZ LEGUA 1.10 AÑO LECTIVO ACADEMICO : 2012-2 TURNO : TARDE SUMILLA Lógica Secuencial Síncrona. Diagrama de tiempo. Análisis de funcionamiento de los Flip-Flops. Entradas Pre-et y Clear. Análisis de circuitos secuenciales sincronizados. Tablas de estado. Diagramas de estado. Ecuaciones de estado. Registros de corrimiento. Estructura de registro de corrimiento. Transferencia entre registros. Tipos de contadores. Memorias, Registros de memorias- Organización de memorias. Circuitos integrados de memorias. Arquitectura de Microprocesadores: CISC y RISC. Partes internas de un microprocesador: Unidad Aritmético Lógica. Acumulador, Contador de Programa y Puntero de Stack. Registros Generales. Buses de dirección, datos y control. Espacio de memoria. Espacio de I/O. Manejo de interrupciones. Sistema Basado en Microprocesadores. Organización básica de un computador. Juego de instrucciones. Lenguaje de máquina. Juego de instrucciones del microprocesador. Microprogramación.Compiladores e intérpretes. Ensambladores.Ejemplo de programas con ensamblador.organización de un computador. CPU, memoria (ROM y RAM), Interfases y periféricos.arquitectura de computadoras. Tipos de buses: ISA, PCI, AGP. Tipos de memorias: SIMM, DIMM y DDR. OBJETIVOS GENERALES El estudiante será capaz de analizar y describir un Sistema Digital Secuencial para luego implementarlo físicamente. El estudiante será capaz de analizar o describir un Sistema Digital con Memoria, para luego implementarlo físicamente. El estudiante estará apto para entender las instrucciones más importantes de la programación en lenguaje de máquina. APORTE DE LA ASIGNATURA AL PERFIL PROFESIONAL El estudiante estará apto para realizar el diseño, simulación e implementación de sistemas digitales secuenciales y sistemas digitales basados en microprocesador, capacitándolo para su mantenimiento y diagnóstico.
V. PROGRAMACIÓN SEMANA DENOMINACION 01 UNIDAD I: SISTEMAS SECUENCIALES. Sistemas Secuenciales. Características. Tipos: Asincronos y Síncronos. Señal de Reloj. Características: periodo, flanco de subida y bajada. Ancho del pulso. DutyCycle.Osciladores. Circuitos osciladores con compuertas digitales. Multivibradores. Tipos: Astable, Monoestable y Biestable o Flip-Flop. Circuitos Secuenciales. Análisis de funcionamiento de Flip-Flop RS. Diagrama de tiempos. 02 Análisis de funcionamiento de FlipFLop RS con pulsos de reloj. Diagrama de tiempos. Análisis de funcionamiento de FlipFLop D. Diagrama de tiempos. Análisis de funcionamiento de FlipFLop JK. Diagrama de tiempos. Análisis de funcionamiento de FlipFLop T. Diagrama de tiempos. Aplicaciones prácticas de Flip-Flops: Inhibición de rebote en un interruptor, alarma con Flip-Flop y divisores de frecuencia. 03 Métodos de disparo de Flip-Flops. Retardos de propagación. Flip-Flop maestro/esclavo. Flip-Flop disparados por flanco. Análisis del Flip-Flop D. Entradas Pre-set y Clear. 04 PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA. Taller de aplicación. 05 UNIDAD II: DISEÑO DE CIRCUITOS SECUENCIALES. Análisis de circuitos secuenciales sincronizados. Tablas de estado. Diagramas de estado. Ecuaciones de estado. Asignación de estado. Tablas de excitación de los Flip-Flop. 06 Procedimiento de Diseño. Ejemplos de diseño de circuitos secuenciales. Flip-Flop SSI. 07 SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA. Taller de aplicación. 08 ÉXAMEN PARCIAL 09 UNIDAD III: REGISTROS, CONTADORES Y MEMORIAS. Registros. Registros de corrimiento. Estructura del registro de corrimiento. Transferencia entre registros. Diseño de registros. Registros con corrimiento bidireccional con carga paralela. Registros en computadoras. Adición serial. Diseño de registros para sumadores seriales. Registros con corrimiento MSI. 10 Contadores. Tipos de contadores. Contador binario de ondulación. Contador síncrono. Contador BCD. Contador binario con carga paralela. Diseño de contador. Ejemplos. Contadores MSI. Aplicaciones. 11 Memorias. Registros de memorias. Transferencia de información de una unidad de memoria. Tipos de memorias. Organización de las memorias. Circuitos integrados que implementan memorias. Diseño de memorias. 12 TERCERA PRÁCTICA CALIFICADA.
Taller de aplicación. 13 UNIDAD IV: SISTEMAS BASADOS EN MICROPROCESADORES Arquitectura de Microprocesadores: CISC y RISC. Partes internas de un microprocesador: Unidad Aritmético Lógica. Acumulador, Contador de Programa y Puntero de Stack. Registros Generales. Buses de dirección, datos y control. Espacio de memoria. Espacio de I/O. Manejo de interrupciones. Sistema Basado en Microprocesadores. Organización básica de un computador. Juego de instrucciones. 14 Lenguaje de máquina. Juego de instrucciones del microprocesador. Microprogramación. Compiladores e intérpretes. Ensambladores. Ejemplo de programas con ensamblador. Organización de un computador. CPU, memoria (ROM y RAM), Interfases y periféricos. Arquitectura de computadoras. Tipos de buses: ISA, PCI, AGP. Tipos de memorias: SIMM, DIMM y DDR. 16 CUARTA PRÁCTICA CALIFICADA. Repaso. 17 EXAMEN FINAL 18 EXAMEN SUSTITUTORIO VI. VII. BIBLIOGRAFÍA Morris Mano, Lógica Digital y Diseño de Computadores. John Peatman, The Design of Digital System. John Wakerly, Diseño Digital: Principios y Prácticas. Andrew Tanenbaum, Organización de Computadores. Morris Mano, Organización de Computadores. Herbert Taub, Circuitos Digitales y Microprocesadores. Texas Instruments, Design with TTL Integrated Circuits. Enrique Mandado, Sistemas Electrónicos Digitales. V. Carl Hamacher, Zvonko G. Vranesic, Safwat G. Zaky, Computer Organization. Hill & Peterson, Introduction to the Switching Theory & Logical Design. EVALUACIÓN El sistema de Evaluación del curso es el siguiente: Examen Parcial EP Examen Final EF Promedio de Prácticas PP (Se tomará 4 prácticas y se elimina la nota más baja). Nota Final = (EP + EF + PP)/3