Silabo electronica digital

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA
VICERRECTORADO ACADÉMICO
FACULTAD DE INGENIERIA DE PRODUCCION Y SERVICIOS
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE ING. ELECTRONICA
SÍLABO 2020 - B
ASIGNATURA: ELECTRONICA DIGITAL
1. INFORMACIÓN ACADÉMICA
Periodo académico: 2020 - B
Escuela Profesional: INGENIERÍA ELECTRÓNICA
Código de la asignatura: 1702227
Nombre de la asignatura: ELECTRONICA DIGITAL
Semestre: IV (cuarto)
Duración: 17 semanas
Número de horas (Semestral)
Teóricas: 1.0
Prácticas: 4.0
Seminarios: 0.0
Laboratorio: 2.0
Teórico-prácticas: 0.0
Número de créditos: 4
Prerrequisitos: CIRCUITOS ELECTRICOS 1 (1702119)
2. INFORMACIÓN DEL DOCENTE, INSTRUCTOR, COORDINADOR
DOCENTE GRADO ACADÉMICO DPTO. ACADÉMICO HORAS HORARIO
CUADROS MACHUCA, JUAN BACHILLER ING. ELECTRONICA 0
Jue: 12:20-14:00
Vie: 11:30-14:00
CUADROS MACHUCA, JUAN BACHILLER ING. ELECTRONICA 0
Mar: 19:20-21:00
Mié: 18:30-21:00
3. INFORMACIÓN ESPECIFICA DEL CURSO (FUNDAMENTACIÓN, JUSTIFICACIÓN)
El curso de Electrónica Digital es una asignatura Teórico-Práctica, del área formativa del Ingeniero
Electrónico, desarrollada en el cuarto semestre, que aporta a la formación del egresado en adquirir
robustos conceptos teóricos para el análisis y habilidades para el diseño e implementación de sistemas
electrónicos digitales que impliquen el uso de componentes de hardware y software y que satisfagan
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2. especificaciones técnicas dadas.
4. COMPETENCIAS/OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA
a) Analiza circuitos electrónicos digitales combinacionales y secuenciales en pequeña, mediana y gran
escala de integración.
b) Diseña circuitos electrónicos digitales combinacionales y secuenciales en pequeña, mediana y gran
escala de integración.
c) Implementa circuitos electrónicos digitales combinacionales y secuenciales en pequeña, mediana y gran
escala de integración.
d) Analiza y emplea el diseño asistido por computador en circuitos electrónicos digitales usando un
lenguaje de descripción de hardware.
e) Soluciona fallas en circuitos electrónicos digitales combinacionales y secuenciales en pequeña, mediana
y gran escala de integración.
f) Usa técnicas y herramientas modernas necesarias para la práctica de la Ingeniería Electrónica,
aplicando conocimientos de matemáticas, ciencias e ingeniería en la solución de problemas del área,
acordes con las políticas económicas, ambientales, sanitarias y de seguridad, llevando a la praxis y
experimentación las soluciones propuestas e interpretando los datos obtenidos.
5. CONTENIDO TEMATICO
PRIMERA UNIDAD
Capítulo I: Representación de la información
Tema 01: Clase inaugural. Lineamientos del curso.
Tema 02: Introducción a los sistemas digitales. Características de los sistemas digitales.
Tema 03: Representación de la información: Código binario natural, código BCD natural,
códigos alfanuméricos. Otros.
SEGUNDA UNIDAD
Capítulo II: Lógica combinacional
Tema 04: Definición de función combinacional. Funciones de dos variables. Sistemas
funcionalmente completos.
Tema 05: Funciones del álgebra de Boole. Suma de productos canónicos. Producto de sumas
canónicas. Representación numérica de funciones.
Tema 06: Simplificación de funciones. Método de los mapas de Karnaugh. Simplificación de
funciones incompletamente especificadas. Método de Quine Mc-Cluskey.
Tema 07: Diseño de circuitos lógicos combinacionales.
Tema 08: Universalidad de las compuertas NAND y compuertas NOR.
Tema 09: Examen N° 1
TERCERA UNIDAD
Capítulo III: Tecnología digital
Tema 10: Tecnología de circuitos integrados digitales TTL. Circuitos básicos TTL: puerta
inversora, puerta NAND, puerta NOR.
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3. Tema 11: Características de las puertas lógicas: Niveles de tensión, margen de ruido,
corrientes de entrada y salida, factor de carga. Puerta con colector abierto. Control
de LEDs. Operación AND por conexión. Puerta con tercer estado en la salida.
Tema 12: Tecnología de circuitos integrados digitales CMOS. Circuitos básicos CMOS: puerta
inversora, puerta NAND, puerta NOR, puerta con drenador abierto, puerta inversora
disparador Schmitt, puerta de transmisión. Cálculo de la resistencia pull-up.
CUARTA UNIDAD
Capítulo IV: Circuitos lógicos MSI
Tema 13: El decodificador binario. Ampliación de decodificadores. Realización de funciones
con decodificador.
Tema 14: El indicador de siete segmentos. El decodificador BCD a siete segmentos.
Tema 15: El codificador. Ampliación de codificadores.
Tema 16: El multiplexor. Ampliación de multiplexores. Realización de funciones usando
multiplexores. Demultiplexores.
Tema 17: Circuitos Aritméticos y circuitos comparadores.
Tema 18: Examen N° 2
QUINTA UNIDAD
Capítulo V: Lógica secuencial
Tema 19: Biestable R?S. Biestable R-S con entrada de habilitación.
Tema 20: Latch D transparente. Circuito antirrebote.
Tema 21: Flip-flop D maestro-esclavo. Flip- flop J-K maestro-esclavo.
Tema 22: Flip-flops disparados por flanco con entradas asíncronas Preset y Clear.
Tema 23: Metaestabilidad. Características de temporización de biestables y los flip-flops.
Tema 24: Contadores y registros. Contadores asíncronos y síncronos. Diseño de contadores
asíncronos y síncronos. Registros de desplazamiento.
SEXTA UNIDAD
Capítulo VI: Máquinas de estados
Tema 25: Máquina de estados: estructura, modelos.
Tema 26: Conceptos: diagrama de estados, tabla de estados, ecuaciones de estado,
ecuaciones de excitación.
Tema 27: Análisis de una máquina de estados.
Tema 28: Síntesis de máquinas de estados.
Tema 29: Dispositivos Lógico Programables.
Tema 30: Examen Sustitutorio
Tema 31: Examen N° 3
6. PROGRAMACIÓN DE ACTIVIDADES DE INVESTIG. FORMATIVA Y RESPONSABILIDAD SOCIAL
6.1. Métodos
1.- Método expositivo en las clases teóricas (clase magistral virtual síncrona).
2.- Trabajo grupal y aprendizaje basado en problemas (prácticas síncronas y asíncronas).
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4. 6.2. Medios
1. Aula Virtual DUTIC. Recursos: presentaciones, videos, url's. Actividades: tareas, cuestionarios, foros,
chats.
2. Google: Meet, Jamboard.
6.3. Formas de organización
i. Clases teóricas: se emplearán para la discusión sobre las nociones conceptuales contenidas en los
temas propuestos.
ii. Practicas: Se aplicarán para que los estudiantes aprendan los instrumentos informáticos (lenguaje de
descripción de hardware) que les permitan analizar y diseñar sistemas digitales combinacionales y
secuenciales.
iii. Laboratorio: Se comprueba la aplicación efectiva de los conceptos y métodos desarrollados mediante la
ejecución de prácticas de laboratorio empleando la simulación de dispositivos, componentes y equipos de
medición; y se contrastan y evalúan los resultados.
6.4. Programación de actividades de investigación formativa y responsabilidad social
i. Investigación Formativa: Se efectuará un trabajo en donde los estudiantes desarrollaran una
investigación acerca de las tendencias de la electrónica digital y/o un tema afín al curso. Se presentará
dicha investigación en formato de paper y/o monografía y se defenderá en sustentación oral virtual.
ii. Responsabilidad Social: planteamiento de un proyecto que solucione alguna problemática social
empleando tecnología digital.
7. CRONOGRAMA ACADÉMICO
SEMANA TEMA DOCENTE % ACUM.
1 Clase inaugural. Lineamientos del curso. J. Cuadros 1 1.00
1
Introducción a los sistemas digitales. Características de los sistemas
digitales.
J. Cuadros 3 4.00
2
Representación de la información: Código binario natural, código BCD
natural, códigos alfanuméricos. Otros.
J. Cuadros 4 8.00
3
Definición de función combinacional. Funciones de dos variables.
Sistemas funcionalmente completos.
J. Cuadros 5 13.00
4
Funciones del álgebra de Boole. Suma de productos canónicos.
Producto de sumas canónicas. Representación numérica de
funciones.
J. Cuadros 5 18.00
4
Simplificación de funciones. Método de los mapas de Karnaugh.
Simplificación de funciones incompletamente especificadas. Método
de Quine Mc-Cluskey.
J. Cuadros 5 23.00
5 Diseño de circuitos lógicos combinacionales. J. Cuadros 5 28.00
5 Universalidad de las compuertas NAND y compuertas NOR. J. Cuadros 5 33.00
6 Examen N° 1 J. Cuadros 0 33.00
7
Tecnología de circuitos integrados digitales TTL. Circuitos básicos
TTL: puerta inversora, puerta NAND, puerta NOR.
J. Cuadros 4 37.00
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5. 7
Características de las puertas lógicas: Niveles de tensión, margen de
ruido, corrientes de entrada y salida, factor de carga. Puerta con
colector abierto. Control de LEDs. Operación AND por conexión.
Puerta con tercer estado en la salida.
J. Cuadros 5 42.00
8
Tecnología de circuitos integrados digitales CMOS. Circuitos básicos
CMOS: puerta inversora, puerta NAND, puerta NOR, puerta con
drenador abierto, puerta inversora disparador Schmitt, puerta de
transmisión. Cálculo de la resistencia pull-up.
J. Cuadros 4 46.00
9
El decodificador binario. Ampliación de decodificadores. Realización
de funciones con decodificador.
J. Cuadros 4 50.00
9
El indicador de siete segmentos. El decodificador BCD a siete
segmentos.
J. Cuadros 4 54.00
9 El codificador. Ampliación de codificadores. J. Cuadros 4 58.00
10
El multiplexor. Ampliación de multiplexores. Realización de funciones
usando multiplexores. Demultiplexores.
J. Cuadros 4 62.00
10 Circuitos Aritméticos y circuitos comparadores. J. Cuadros 4 66.00
11 Examen N° 2 J. Cuadros 66.00
12 Biestable R?S. Biestable R-S con entrada de habilitación. J. Cuadros 3 69.00
12 Latch D transparente. Circuito antirrebote. J. Cuadros 3 72.00
13 Flip-flop D maestro-esclavo. Flip- flop J-K maestro-esclavo. J. Cuadros 3 75.00
13
Flip-flops disparados por flanco con entradas asíncronas Preset y
Clear.
J. Cuadros 3 78.00
13
Metaestabilidad. Características de temporización de biestables y los
flip-flops.
J. Cuadros 3 81.00
14
Contadores y registros. Contadores asíncronos y síncronos. Diseño
de contadores asíncronos y síncronos. Registros de desplazamiento. J. Cuadros 3 84.00
15 Máquina de estados: estructura, modelos. J. Cuadros 3 87.00
15
Conceptos: diagrama de estados, tabla de estados, ecuaciones de
estado, ecuaciones de excitación.
J. Cuadros 3 90.00
15 Análisis de una máquina de estados. J. Cuadros 3 93.00
16 Síntesis de máquinas de estados. J. Cuadros 3 96.00
16 Dispositivos Lógico Programables. J. Cuadros 4 100.00
0 Examen Sustitutorio J. Cuadros 100.00
17 Examen N° 3 J. Cuadros 100.00
8. ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN
8.1. Evaluación del aprendizaje
1.- Evaluación Continua: 60%
1.1: Prácticas: Trabajos prácticos, programación VHDL (30%)
1.2: Laboratorio: Diseño e implementación de circuitos electrónicos digitales (30%)
2.- Evaluación Periódica: 40%.
2.1 Primer Examen: 10%
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6. 2.2 Segundo Examen: 10%
2.3 Tercer Examen: 20%
8.2. Cronograma de evaluación
EVALUACIÓN FECHA DE EVALUACIÓN EXAMEN TEORÍA EVAL. CONTINUA TOTAL (%)
Primera Evaluación Parcial 14-10-2020 10% 20% 30%
Segunda Evaluación Parcial 18-11-2020 10% 20% 30%
Tercera Evaluación Parcial 28-12-2020 20% 20% 40%
TOTAL 100%
9. REQUISITOS DE APROBACIÓN DE LA ASIGNATURA
a) Los exámenes parciales y final no tienen carácter cancelatorio.
b) Para aprobar el curso el alumno debe obtener una nota igual o superior a 10.5, en el promedio final
(Nota Final).
c) El redondeo, solo se efectuará en el cálculo final de cada nota que se ingresara al sistema de notas,
quedado expreso, que las notas parciales no se redondearan individualmente.
d) El alumno que no rinda alguno de los exámenes y no haya solicitado evaluación de rezagados en el
plazo oportuno, se le considerará como abandono.
e) El estudiante quedara en situación de abandono si el porcentaje de asistencia es menor al ochenta
(85%) por ciento en las actividades que requieran evaluación continua (Prácticas y Laboratorios).
f) El estudiante quedara en situación de abandono si el porcentaje de asistencia es menor al ochenta
(80%) por ciento en las clases teóricas y prácticas.
g) El alumno tendrá derecho a observar o en su defecto a ratificar las notas consignadas en sus
evaluaciones, después de ser entregadas las mismas por parte del docente, salvo el vencimiento de
plazos para culminación del semestre académico, luego del mismo, no se admitirán reclamaciones,
alumno que no se haga presente en el día establecido, perderá su derecho a reclamo.
10. BIBLIOGRAFIA: AUTOR, TÍTULO, AÑO, EDITORIAL
10.1. Bibliografía básica obligatoria
[1] WAKERLY, JOHN F. Diseño Digital. Principios y Prácticas. Tercera Edición. Pearson Educación.
México. 2001
[2] FLOYD, THOMAS L. Fundamentos de Electrónica Digital. Sétima edición. Limusa. México. 2007
[3] TOCCI, RONALD J. WIDMER, NEAL S. Sistemas Digitales. Principios y Aplicaciones. Octava Edición.
Prentice Hall México, 2003
10.2. Bibliografía de consulta
[4] STEPHEN BROWN, ZVONKO VRANESIC. Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design. Second
Edition. McGraw-Hill. New York. 2005
[5] PARDO, FERNANDO. VHDL Lenguaje para síntesis y modelado de circuitos. Segunda edición.
Alfaomega. España. 2004
[6] MANDADO, ENRIQUE. Sistemas Electrónicos Digitales. Novena edición. Marcombo. España. 2008
Arequipa, 11 de Setiembre del 2020
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CUADROS MACHUCA JUAN