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SÍLABO DEL CURSO
ELECTRÓNICA DIGITAL
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 y Arquitectura
: Ingeniería de Sistemas
: Ingeniería de Sistemas
: Obligatorio
: Matemática Discreta
:4
: 17 semanas
: 22 de agosto de 2011
: 17 de diciembre de 2011
: 5 horas semanales (3 horas de teoría y 2 horas de laboratorio)
:4
: 2011 – 2
: Ing. Bady Elder Cruz Díaz.
[email protected]
[email protected]
2
FUNDAMENTACIÓN
El curso de Electrónica Digital es de naturaleza Teórico – Práctica. El propósito principal del curso 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.
3
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 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
OC1. Conocer los diferentes componentes electrónicos digitales básicos (compuertas lógicas,
algebra de bool y los teoremas booleanos) de la electrónica digital.
OC2. Conocer y comprender el diseño de circuitos lógicos combinacionales, el funcionamiento de
los distintos tipos de flip-flops, así como también, los diversos dispositivos relacionados
(multivibradores, temporizadores, entre otros).
OC3. Comprender y aplicar la Aritmética digital (suma y resta binaria, multiplicación y división
binaria, representación de números signados).
OC4. Comprender y aplicar los principios de los contadores (asíncronos y síncronos), los registros
de desplazamiento de bits en el diseño de interfaces digitales.
OC5. Conocer, comprender y aplicar el funcionamiento de los convertidores de voltaje analógico a
digital (ADC) y digital a analógico (DAC) para el diseño de interfaces de comunicación (lectura y
escritura) entre el computador y el usuario.
5
CONTENIDOS CONCEPTUALES

Introducción al curso y conceptos básicos. Compuertas lógicas y algebra booleana.

Lógica combinacional.

Lógica secuencial.

Operaciones aritméticas digitales, suma, resta, multiplicación y división de números binarios.

Diseño de interfaces digitales. Convertidores de voltaje D/A y A/D. Memorias.
2Sílabo del Curso
6
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 su 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).
7
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 y 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
realización de prácticas de laboratorio.
9
PROGRAMACIÓN
UNIDAD
Presentación del curso
(1 Semana)
SEM
1
2
UNIDAD 1
Compuertas lógicas y algebra
booleana
(2 Semanas)
3
4
UNIDAD 2
Circuitos lógicos
combinacionales
(2 Semanas)
5
6
UNIDAD 3
Flip-Flops y dispositivos
relacionados
(2 Semanas)
7
ACTIVIDAD




Unidades del curso.
Laboratorio a desarrollar.
Trabajo de investigación o Proyecto final del curso.
Sistema de evaluación.











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 alternativas.
 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.
PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA – T1 (semana 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.
PRESENTACIÓN DEL PRIMER AVANCE DEL PROYECTO
(semana 6)
ELECTRÓNICA DIGITAL3
8
UNIDAD 4
Aritmética digital: Operaciones
y circuitos
(2 Semanas)
9
10
UNIDAD 5
Circuitos lógicos MSI
(2 Semanas)
11
12
UNIDAD 6
Contadores y Registros
(2 Semanas)
13
14
UNIDAD 7
Interfaz con el mundo
analógico
(2 Semanas)
15
10
 Suma binaria.
 Representación de números con signo.
 Suma en el sistema de complemento a 2.
 Resta en el sistema de complemento a 2.
 Multiplicación de números binarios.
 División de números binarios.
 Suma BCD.
 Sumadores binarios.
 Sumador binario paralelo.
 Sumador de BCD.
EXAMEN PARCIAL – EP (semana 8)
 Decodificadores.
 Decodificadores-excitadores de BCD a 7 segmentos.
 Codificadores.
 Multiplexores (selectores de datos).
 Demultiplexores (distribuidores de datos).
 Comparadores de magnitud.
 Conversión de voltaje digital a voltaje analógico.
 Conversión de voltaje analógico a voltaje digital.
PRESENTACIÓN DEL SEGUNDO AVANCE DEL PROYECTO
(semana 10)
 Contadores asíncronos (de rizo).
 Contadores síncronos (paralelos).
 Registros de corrimiento.
 Entrada en paralelo – salida en paralelo.
 Entrada en serie – salida en serie.
 Entrada en paralelo – salida en serie.
 Entrada en serie – salida en paralelo
 Registros de corrimiento bidireccional.
 Registro buffer.
SEGUNDA PRÁCTICA CALIFICADA – T2 (semana 12)
 Introducción.
 Conversión de digital a analógico.
 Circuitería de un convertidor D/A.
 Especificaciones del DAC0800.
 Conversión de analógico a digital.
 ADC de rampa digital.
 ADC de aproximaciones sucesivas
 ADC instantáneos.
 Especificaciones del ADC0804.
 Memorias.
TERCERA PRÁCTICA CALIFICADA – T3 (semana 15)
16
EXAMEN FINAL
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EXAMEN SUSTITUTORIO
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-Práctico)
5
T2
Segunda Práctica Calificada (Evaluación Teórica-Práctico/Laboratorio)
12
T3
Tercera Práctica Calificada (Evaluación Teórica-Práctico/Laboratorio)
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El peso de cada T es:
EVALUACIÓN
PESO (%)
ESCALA VIGESIMAL
T1
20
2.4
T2
35
4.2
T3
45
5.4
TOTAL
100%
12
4Sílabo del Curso
Los pesos ponderados de las clases de evaluación son los siguientes:
EVALUACIÓN
PESO (%)
ESCALA VIGESIMAL
PARCIAL
20
4
CONTINUA
60
12
FINAL
20
4
TOTAL
100%
20
La Evaluación Sustitutoria evalúa toda la temática desarrollada en el semestre y se rinde la semana
consecutiva al término de los exámenes finales (13 – 18 de diciembre) 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
#
1
12
CÓDIGO
AUTOR
621.3815/T65/2003 TOCCI, Ronald J. – WIDMER, Neal S.
TITULO
Sistemas Digitales: principios y aplicaciones
2
621.3815/M22
MANO, Morris
Diseño Digital
3
621.381/F64/F
FLOY, Thomas L.
Fundamento de Electrónica Digital
BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA
#
AUTOR
TITULO
4
WAKERLY, Jhon F.
Diseño Digital Principios y Prácticas
5
BOYLESTAD, Robert – NASHELSKY, Louis
Electrónica Teoría de Circuitos
6
TOMASI, Wayne
Sistemas de Comunicaciones Electrónicas
7
STALLINGS, William
Organización y Arquitectura de Computadoras