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UNIVERSIDAD DE ESPECIALIDADES ESPÍRITU SANTO FACULTAD DE SYLLABUS VERSIÓN ESPAÑOL FOR DAC 11 VER 12 03 09 MATERIA: SISTEMAS DIGITALES I CÓDIGO: UELE154 NOMBRE DEL PROFESOR/A: Ing. Marcos Tobar M.CRÉDITOS: 3 No HORAS PRESENCIALES: 48 No HORAS NO PRESENCIALES: 0 AÑO: 2011 PERÍODO: Verano 2011 DÍAS: Martes y Jueves HORARIO: 19h30 – 20h50 AULA: Lab. Electr Fecha elaboración syllabus: 07/08/2011 1.- DESCRIPCIÓN Sistemas Digitales I es un curso fundamental de Facultad de Sistemas, Telecomunicaciones y Electrónica y tiene como propósito estudiar en detalle los conceptos y fundamentos del diseño digital. Brinda a los estudiantes las herramientas teóricas para el diseño de circuitos lógicos combinacionales, utilizando compuertas lógicas, como también multiplexores, comparadores, decodificadores y otros circuitos integrados MSI y LSI. Para lograr estos objetivos en el curso se presentan el concepto de la tabla de verdad desde el punto de vista de la lógica y su realización esquemática mediante circuitos integrados disponibles comercialmente. Se hace énfasis en el diseño basado en la lógica mixta lo que permite una mayor flexibilidad del análisis y síntesis de los circuitos digitales. La realización de los circuitos se hace después de aplicar criterios de minimización para lo cual se presentan dos métodos de minimización con teoremas del álgebra de Boole y el método de minimización gráfico con el mapa de Karnaugh. 2.- JUSTIFICACIÓN Sistemas Digitales I es el inicio del estudiante en el desarrollo de diseños de circuitos de control digital tanto combinacional como secuencial, empezando desde los conceptos de códigos binarios, herramientas para realizar la minimización de funciones y posteriormente implementar con circuitos SSI, MSI y LSI. 3.- OBJETIVOS 3.1 GENERAL Al finalizar este curso el estudiante será capaz de: Diseñar e implementar circuitos lógicos combinacionales. Diseñar e implementar circuitos lógicos secuenciales. 3.2 ESPECÍFICOS Al finalizar este curso el estudiante será capaz de: Utilizar circuitos integrados SSI y MSI, en la implementación de circuitos combinacionales y secuenciales. Conocer las metodologías de análisis y diseño de circuitos combinacionales. 4.- COMPETENCIAS Análisis de Sistemas Digitales: El estudiante estará en capacidad de analizar las técnicas que se utilizan para el diseño de maquinas secuenciales Evaluación de Sistemas Digitales: El estudiante estará en capacidad de evaluar y obtener un óptimo diseño digital. Diseño de Sistemas Digitales: El estudiante estará en capacidad de utilizar circuitos SSI, MSI y LSI para el diseño del circuito combinacional. Implementación de Sistemas Digitales: 5.- CONTENIDO PROGRAMÁTICO FECHAS & SESIONE S Sesión 1 30/08/11 Sesión 2 01/09/11 Sesión 3 COMPETENCIAS ESPECIFICAS UNIDADES/CONTENIDOS Desarrollar una Unidad 1: Introducción a los comprensión clara de conceptos del diseño digital los diferentes sistemas de Presentación de la numeración que son asignatura. Entrega del la base para analizar programa y explicación de el funcionamiento de los criterios de evaluación al cualquier sistema alumno. digital Presentación de textos guías y complementarios. Generalidades HORAS NO PRESENCIALE S EVALUACIÓN Investigar sobre los sistemas de numeración Participació n en clases Investigar sobre los métodos de conversión Sistemas de numeración: Representación de números: Yuxtaposicional y polinomial Ejercicios Propuestos. Métodos de conversión de Investigar Participació n en clases. Participació 06/09/11 Sesión 4 08/09/11 Sesión 5 13/09/11 Ejercicios clases. Codigos: códigos binarios, códigos decimal codificados en binario, propiedades de los códigos BCD, Desarrollo de ejercicios en clases. Envio Deber # 1 Sesión 7 20/09/11 Sesión 8 22/09/11 Definir el funcionamiento de las diferentes puertas lógicas básicas en cuanto a sus características eléctricas y utilizarlos en la implementación de circuitos básicos utilizando el álgebra booleana para una implementación optima . propuestos n en clases. Participació n en clases. en Codigos de distancia unitaria, códigos alfanuméricos, códigos de error, códigos de detección y corrección de errores Estudio y lectura. Unidad 2: Fundamentos diseño digital sobre complement os de números Investigar Complementos de números: sobre códigos Complemento r y r-1 Sesión 6 15/09/11 base: Conversión por sustitución. Método de divisiones y multiplicaciones sucesivas por el radio. Método directo para conversión de base de potencias de dos Desarrollar ejercicios propuestos en clases. Participació n en clases Evaluación practica en clases. Investigar sobre operadores lógicos y tablas de verdad del Investigar sobre funciones y Conceptos introductorios al compuertas lógicas Participació n en clases. Participació n en clases. diseño digital. La tabla de verdad, los operadores lógicos: Operador AND, OR, Negación Ejercicios. Desarrollar E.P. en clases. Trabajo en equipo. Investigar Compuertas y funciones. sobre Condiciones acertadas y no procedimien acertadas relacionadas con tos Participació n en clases. Sesión 9 27/09/11 el Hardware: Lógica positiva, lógica negativa, lógica mixta. El concepto de inversor. Ejercicios y trabajos en clases generales de implementa ción Entrega Deber # 1 Procedimientos generales de implementación. Envio Deber # 2 Investigar sobre leyes del álgebra de boole Participació n en clases. Investigar sobre minintermin os y maxitermino s. Participació n en clases. Sesión 10 29/09/11 Lección escrita en clases. Sistemas axiomáticos y leyes del álgebra Booleana. Otras compuertas lógicas: Puertas NAND y NOR, puertas EXOR y coincidencia Sesión 11 04/10/11 Mininterminos Maxiterminos Análisis de combinatoriales. Clase Práctica. Entrega Deber # 2 Lección escrita Sesión 12 06/10/11 Sesión 13 11/10/11 Sesión 14 13/10/11 y Investigar sobre circuitos análisis de circuitos secuénciale s Desarrollar la Unidad 3: Minimización y diseño implementación de de Circuitos digitales circuitos digitales combinatoriales combinatoriales utilizando la técnica Los mapas de karnaugh: de implementación Etiqueteando el mapa de por mapa de karnaugh, Llenado del mapa karnaugh para la de Karnaugh. Agrupaciones realización de un en el mapa de karnaugh diseño en forma Desarrollo de ejercicios. optima Continuación. Ejercicios con vistas a prepararse para el examen. Estudio para el examen del primer parcial. Investigar sobre los mapas de karnaugh. . Participació n en clases. Participació n en clases. Participació n en clases. Participació n en clases. Sesión 15 18/10/11 Sesión 16 20/10/11 . Examen del primer parcial. Sesión 17 25/10/11 Revisión con los estudiantes del examen. Tarea: Lectura independiente del texto , revisión de los temas tratados, continuación. Participació n en clases. Entradas dont care en el mapa. Variable entrante al mapa VEM Tarea: Ejercicios propuestos Investigar Participació sobre n en clases agrupacione . s en el mapa con VEM Sesión 18 27/10/11 Agrupaciones en el mapa de Karnaugh con variable entrante al mapa VEM Participació n en clases . Sesión 19 01/11/11 Problemas de aplicación de . Minimización y diseño. Envio Deber # 3 Participació n en clases . Sesión 20 08/11/11 Sesión 21 10/11/11 Sesión 22 15/11/11 Desarrollar la implementación de circuitos digitales mas complejos utilizando integrados de mediana y gran escala que cumplen una función especifica dentro del funcionamiento global del mismo Ejercicios de los temas tratados en las últimas dos clases. Ejemplos a desarrollar en clases. Investigar sobre los circuitos aritméticos. Participació n en clases . Investigar Participació n en clases . Unidad 4:Circuitos MSI y LSI y sobre los multiplexore sus aplicaciones s. Circuitos Aritméticos: Sumadores Y restadores. Ejercicios. Tarea: Realizar ejercicios propuestos de clases Recepción deber # 3 Lección escrita. Comparadores y multiplexores MUX. Funcionamiento de los Participació n en clases . multiplexores Sesión 23 17/11/11 Usando Mux para el diseño de circuitos combinatoriales. Usando mux con entradas en lógica Mixta. Investigar Participació sobre los n en clases convertidore . s de código. Realizar ejercicios propuestos de clases Sesión 24 22/11/11 Convertidores de código. Decodificadores. Funcionamiento de los decodificadores Investigar sobre los decodificad ores. Participació n en clases . Sesión 25 24/11/11 Ejercicios en clases. Usando decodificadores para el diseño de circuitos combinatoriales. Decodificadores con entrada de lógica mixta Envio Deber # 4 Prepararse para lección escrita clase próxima. Investigar sobre implementa ción de circuitos complejos. Participació n en clases . Sesión 26 29/11/11 Sesión 27 01/12/11 Sesión 28 06/12/11 Participació n en clases . complejos. Tarea: Estudiar lo visto en clases Retardo de propagacion. Diagramas de tiempo Ejercicios en clases. Tarea: Desarrollo de E.P. Entregar día del examen final (evaluativo) Investigar sobre fundamento s de la maquina secuencial Participació n en clases . Unidad 5: Fundamentos de la maquina secuencial Fundamentos de la maquina secuencial. Distinción entre circuitos combinatoriales y secuenciales Investigar sobre memorias y los flip-flop Participació n en clases clases. Definir el funcionamiento de las maquinas secuenciales que utilizan integrados manejados con señal de reloj para el sincronismo del funcionamiento del circuito Investigar Utilización de los circuitos sobre integrados MSI y LSI para el diagramas diseño de circuitos de tiempo Sesión 29 08/12/11 Sesión 30 13/12/11 Sesión 31 15/12/11 Sesión 32 20/12/11 Recepción deber # 4 Lección escrita. El concepto de memoria y de celda binaria. Introducción a los flip flop. Tarea: Desarrollo de E.P. (adicionar al deber final) Estudio independiente con vistas al examen final. Investigar sobre tipos de slip flop Participació n en clases . Tipos de Flip flop Clase práctica. Desarrollo de ejercicios varios con vistas a prepararse para el examen final. Tarea: Estudio independiente con vistas al examen final. Participació n en clases . Clase práctica. Desarrollo de ejercicios varios con vistas a prepararse para el examen final. Tarea: Estudio independiente con vistas al examen final. Participació n en clases Examen final 6.- METODOLOGÍA Deberá existir participación activa por parte de los estudiantes durante las horas de clase. Se enviaran deberes para ser desarrollados en casa y entregados al profesor en la siguiente semana. Se tomarán lecciones en cada uno de los parciales para reforzar el aprendizaje en clase. Cualquier tipo de copia o plagio será motivo de sanción acorde a los reglamentos de la Universidad. Para el examen parcial, se considerará un examen escrito que abarque el contenido del curso. 7.- EVALUACIÓN 7.1 Criterios de Evaluación La calificación total se distribuirá en dos exámenes, 1 parcial y 1 final. En el parcial las actividades de clase corresponden al 50% de la nota final y el examen el otro 50% Se calificará sobre 100 puntos (números enteros) 7.2 Indicadores de Desempeño Deberes Lecciones Actuación en clase Examen escrito parcia y final l 7.3 Ponderación Primer Parcial Actividades Deberes Actuación Lecciones Total Exámen escrito 40p 20p 40p 100p 100p Primer Parcial Actividades Deberes Actuación Lecciones Total Exámen escrito 40p 20p 40p 100p 100p 8.- BIBLIOGRAFÍA 8.1 Bibliografía Básica “SISTEMAS DIGITALES PRINCIPIOS Y APLICACIONES” Autor: Ronald Tocci Editorial: Prentice Hall. 8.2 Bibliografía Complementaría “DISEÑO DIGITAL” 3° Edición. Autor: Morris Mano Editorial: Mc GrawHill. “DISEÑO DIGITAL principios y practicas” 2° Edición. Autor: John F. Wakerly Editorial: Prentice Hall. 8.3 Folletos "THE TTL DATA BOOK " Autor: Texas Instrument 9.- DATOS DEL PROFESOR/A NOMBRE: Marcos Tobar Moran TITULO DE PREGRADO: Ingeniero Electrico especialización Electrónica. TITULOS DE POSTGRADO: Egresado del MSIG ESPOL – Especialización e-commerce. E-Mail: ingtobar@hotmail.com 10.- FIRMA DEL PROFESOR Y EL DECANO