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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE
Laureate International Universities®
SÍLABO DEL CURSO
ELECTRÓNICA DIGITAL
FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
1
DATOS GENERALES
1.1 Facultad
1.2 Carrera Profesional
1.3 Departamento
1.4 Tipo de curso
1.5 Requisitos
1.6 Ciclo de Estudios
1.7 Duración del curso
Inicio
Término
1.8 Extensión horaria
1.9 Créditos
1.10 Período lectivo
1.11 Docente
: Ingeniería
: Ingeniería de Sistemas
: Ingeniería de Sistemas
: Obligatorio
: Matemática I
:3
: 18 semanas
: 17 de marzo 2008
: 19 de julio 2008
: 4 horas semanales (2 horas de teoría y 2 horas de laboratorio)
:4
: 2008 – 1
: Ing. Bady Elder Cruz Díaz.
[email protected]
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FUNDAMENTACIÓN
La asignatura de Electrónica Digital es de naturaleza Teórico – Práctica. El propósito principal de la
asignatura es que el alumno reconozca y explique la naturaleza y utilidad de los circuitos electrónicos
digitales dentro de los sistemas modernos de la ingeniería.
Así mismo, trata las formas de representación de los datos e información dentro de un computador, y
estudia las herramientas lógico matemática para la descripción y elaboración de soluciones hardware
a problemas del mundo real.
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COMPETENCIA
Al concluir el curso los alumnos estarán en capacidad de desempeñarse con eficiencia y eficacia en la
utilización, diseño e implementación de la tecnología electrónica digital; de los principales sistemas de
representación de información utilizados en los equipos informáticos y de las principales herramientas
y/o elementos lógicos que permitan la definición y descripción de soluciones a problemas de diversa
naturaleza, elaborados mediante circuitos electrónicos digitales, aplicados al campo de la ingeniería
que incrementen su nivel de análisis y síntesis, demostrando además capacidades para el trabajo
aplicativo y en equipo.
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OBJETIVOS ESPECÍFICOS DEL CURSO
4.1 Conocer y utilizar diferentes sistemas numéricos.
4.2 Conocer los sistemas digitales y analógicos.
4.3 Usar los componentes electrónicos digitales básicos (compuertas lógicas, algebra de bool y los
teoremas booleanos) para diseñar circuitos digitales básicos de mediana complejidad.
4.4 Poseer un conocimiento general de la naturaleza, utilidad y posibilidades de la tecnología de la
electrónica digital.
4.5 Conocer las escalas de integración (SSI, MSI, LSI, etc) de los circuitos integrados digitales.
4.6 Conocer la estructura y organización básica de las unidades que conforman un computador
digital.
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CONTENIDOS CONCEPTUALES
•
Introducción y conceptos básicos. Sistemas de numeración y codificación de la información
•
Elementos de lógica digital
•
Lógica combinacional y secuencial
•
Estructura y organización básica de un computador digital
•
Dispositivos lógicos programables.
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CONTENIDOS PROCEDIMENTALES
•
Analiza individual y voluntariamente los conceptos básicos de tecnología analógica y digital
•
Identifica y diferencia los tipos de codificación, así como aplicaciones en el ámbito real de
equipos informáticos: casos reales
•
Desarrolla ejemplos y ejercicios: interviene saliendo a la pizarra, mediante trabajos grupales,
etc. Que le ayudan a sus aprendizaje y dominio de la unidad
•
Describe el principio de operación y funcionamiento de las unidades combinacionales y
secuenciales; y soluciona ejemplos y ejercicios en el aula de clase (diseño de circuitos)
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CONTENIDOS ACTITUDINALES
•
Responsabilidad individual y colectiva
•
Disposición a la investigación y a la búsqueda de la información adicional
•
Actitud crítica para el análisis de problemas
•
Valoración de los conocimientos adquiridos
•
Disposición al trabajo en equipo
•
Disposición para recibir críticas del docente y sus compañeros
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METODOLOGÍA GENERAL DEL CURSO
El desarrollo del curso es Teórico práctico, los conocimientos adquiridos en las clases teóricas, son
aplicados y puestos a discusión en el laboratorio para la verificación del mismo, de esa forma, el
alumno pone a prueba lo aprendido y puede profundizar más sus conocimientos gracias a la práctica.
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PROGRAMACIÓN
UNIDAD
SEM
1
UNIDAD 1
Conceptos introductorios
(1 Semana)
2
UNIDAD 2
Compuertas lógicas y algebra
booleana
(2 Semanas)
UNIDAD 3
Circuitos lógicos
combinacionales
(1 Semana)
3
4
5
UNIDAD 4
Flip-Flops y dispositivos
relacionados
(2 Semanas)
2
6
ACTIVIDAD
• Representaciones numéricas.
• Sistemas digitales y analógicos.
• Sistemas de numeración digital.
• Representación de cantidades binarias.
• Transmisión en serie y paralela.
• Memoria.
• Computadora digital.
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Capítulo 1
[2] Capítulo 1
[3] Capítulo 1 y Capítulo 2
• Constantes y variables booleanas.
• Tablas de verdad.
• Operación OR con compuertas OR.
• Operación AND con compuertas AND.
• Operación NOT con compuertas NOT.
• Implementación de circuitos.
• Compuertas NOR y compuertas NAND.
• Teoremas booleanos.
• Teoremas de DeMorgan.
• Universalidad de las Compuertas NAND y NOR.
• Representaciones alternas de compuestas lógicas.
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Capítulo 3
[2] Capítulo 2
[3] Capítulo 3
• Forma de suma de productos.
• Simplificación de circuitos lógicos.
• Simplificación algebraica.
• Diseño de circuitos lógicos combinacionales.
• Método de mapa de Karnaugh.
• Circuitos OR y NOR exclusivos.
• Generador y verificador de paridad.
PRÁCTICA CALIFICADA Nº 01
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Capítulo 4
[2] Capítulo 4
[3] Capítulo 5
• Flip-Flop básico.
• Flip-Flop S-R sincronizado por reloj.
• Flip-Flop J-K sincronizado por reloj.
• Flip-Flop D sincronizado por reloj.
• Entradas asíncronas de los Flip-Flops.
• Tabla de excitación de los Flip-Flops.
• Diseño de contadores.
• Dispositivos de disparo tipo Schmitt.
• Oscilador con disparo tipo Schmitt.
• Multivibrador monoestable.
• El temporizador 555.
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Capítulo 5
[2] Capítulo 6
[3] Capítulo 7
7
UNIDAD 5
Aritmética digital: Operaciones
y circuitos
(2 Semanas)
8
9
10
UNIDAD 6
Contadores y Registros
(2 Semanas)
UNIDAD 7
Familias lógicas de circuitos
integrados
(1 Semana)
11
12
13
UNIDAD 8
Circuitos lógicos MSI
(2 Semanas)
14
15
UNIDAD 9
I Interfaz con el mundo
analógico
(2 Semanas)
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• Suma binaria.
• Representación de números con signo.
• Suma en el sistema de complemento a 2.
• Resta en el sistema de complemento a 2.
• Multiplicación y división de números binarios.
• Suma BCD.
• Aritmética hexadecimal.
• Sumador binario en paralelo.
• Diseño de un sumador completo.
• Sumador en paralelo en circuitos integrados.
• Sumador de BCD.
PRÁCTICA CALIFICADA Nº 02
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Capítulo 6
[2] Capítulo 4
[3] Capítulo 6
EXAMEN PARCIAL
• Contadores asíncronos.
N
• Contadores con número MOD< 2
• Contadores asíncronos descendentes.
• Contador síncrono (paralelo).
• Contador síncrono ascendente/descendente.
• Contadores prestablecibles.
• El contador 74LS193
• Contadores BCD en cascada.
• Contadores con registro de desplazamiento.
• Registro en circuitos integrados.
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Capítulo 7
[2] Capítulo 7
[3] Capítulo 8
• Terminologías de circuitos integrados digitales.
• La familia lógica TTL.
• Características de la serie TTL.
• Tecnología MOS.
• Circuitos digitales MOSFET.
• Lógica MOS complementaria.
• Características de la serie CMOS.
• Comparadores analógicos de voltaje.
PRÁCTICA CALIFICADA Nº 03
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Capítulo 8
[2] Capítulo 10
[3] Capítulo 13
• Decodificadores.
• Decodificadores-excitadores de BCD a 7 segmentos.
• Codificadores.
• Multiplexores (selectores de datos).
• Aplicaciones de los multiplexores.
• Demultiplexores (distribuidores de datos).
• Comparadores de magnitud.
• Bus de datos.
PRÁCTICA CALIFICADA Nº 04
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Capítulo 9
[2] Capítulo 5
[3] Capítulo 6
• Interfaz con el mundo analógico.
• Conversión de digital a analógico.
• Circuitería de un convertidor D/A.
• Especificaciones del DAC
• Un DAC en un circuito integrado.
• Aplicaciones del DAC.
• Conversión de analógico a digital.
• ADC de rampa digital.
• Adquisición de datos.
• ADC de aproximaciones sucesivas.
PRÁCTICA CALIFICADA Nº 05
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS:
[1] Capítulo 10
[2] Capítulo 11
17
EXAMEN FINAL
18
EXAMEN SUSTITUTORIO
3
10
SISTEMA DE EVALUACIÓN DEL CURSO
El cronograma de la evaluación continua del curso es el siguiente:
ESPECIFICACIÓN DE TRABAJOS DEL CURSO
T
Descripción
Semana
T1
Primera Práctica Calificada (Evaluación Teórica)
4
T2
Segunda Práctica Calificada (Evaluación del Trabajo de investigación)
8
T3
Tercera Práctica Calificada (Evaluación Teórico Práctica)
12
T4
Cuarta Práctica Calificada (Evaluación Teórico Práctica)
14
T5
Quinta Práctica Calificada (Exposición Final de Proyectos del Curso)
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El peso de cada T es:
EVALUACIÓN
PESO (%)
ESCALA VIGESIMAL
T01
T02
T03
T04
10
15
20
25
1,2
1,8
2,4
3,0
T05
30
3,6
TOTAL
100%
12
Los pesos ponderados de las clases de evaluación son los siguientes:
EVALUACIÓN
PESO (%)
ESCALA VIGESIMAL
20
60
20
100%
4
12
4
20
PARCIAL
CONTINUA
FINAL
TOTAL
La Evaluación Sustitutoria evalúa toda la temática desarrollada en el semestre y se rinde la semana
consecutiva al término de los exámenes finales (14 – 19 de julio) y su nota reemplazará,
necesariamente, a la nota de un Examen (Parcial o Final) o a la nota de un T (Evaluación Continua),
de tal manera que el resultado final sea favorable al alumno.
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BIBLIOGRAFÍA
OBLIGATORIA
Nº
[1]
CÓDIGO
TITULO
AUTOR
621.3815/T65/2003 Sistemas Digitales: principios y aplicaciones
TOCCI, Ronald J. – WIDMER, Neal S.
[2]
621.3815/M22
Diseño Digital
MANO, Morris
[3]
621.381/F64/F
Fundamento de Electrónica Digital
FLOY, Thomas L.
COMPLEMENTARIA
Nº
[4]
[5]
[6]
[7]
4
TITULO
Diseño Digital Principios y Prácticas
Electrónica Teoría de Circuitos
Sistemas de Comunicaciones Electrónicas
Organización y Arquitectura de Computadoras
AUTOR
WAKERLY, Jhon F.
BOYLESTAD, Robert – NASHELSKY, Louis
TOMASI, Wayne
STALLINGS, William