UNIVERSIDAD DEL TOLIMA INSTITUTO DE EDUCACION A DISTANCIA PLAN INTEGRAL DE CURSO

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA
INSTITUTO DE EDUCACION A DISTANCIA
PLAN INTEGRAL DE CURSO
ELECTRONICA DIGITAL – SEGUNDO SEMESTRE
UNIDAD ACADEMICA
: INSTITUTO DE EDUCACIÓN A DISTANCIA
PROGRAMA
: INGENIERIA DE SISTEMAS POR CICLOS
AREA DE FORMACIÓN
: INGENIERIA APLICADA
NÚCLEO DE FORMACIÓN
: PROBLEMA DEL INTERCAMBIO DE INFORMACIÓN.
NOMBRE DEL CURSO
: ELECTRONICA DIGITAL
CODIGO DEL CURSO
: 0202295
SEMESTRE
: SEGUNDO
CREDITOS
: TRES
TRABAJO PRESENCIAL
: 24 HORAS
TRABAJO INDEPENDIENTE : 120.
TOTAL EN HORAS
: 144.
TUTORES: Ing.Luis Alberto Osorio Canal
Ing. Harold Esneider Perez Waltero
1. JUSTIFICACION DELCURSO
Si bien la tecnologia esta evolucionando constantemente, existe una particularidad y es que esa
constante evolucion tecnologica se sostiene sobre una plataforma digital, de esta manera
resulta imperativo y esencial el estudio de los principios básicos y de los elementos que
conforman la Electronica Digital, los cuales se convierten en los principales elementos de
operación en el funcionamiento de un ordenador o una red de comunicaciones
2. ARTICULACIÓN DEL CURSO CON LOS PROPÓSITOS, CAMPOS, NÚCLEOS DE
FORMACIÓN EN EL MARCO DEL DISEÑO CURRICULAR
El Ingeniero de Sistemas como profesional integro debe conocer aquellos aspectos esenciales
que constituyen la plataforma de trabajo sobre la cual el se desenvuelve, por lo tanto la
Electronica Digital debe ser parte de su conocimientos fundamentales, para de esta manera
poderse enfrentar con éxito al desarrollo de software operativo o aplicativo o al diseño e
implementacion de redes de comunicaciones entre otras; ya que estas seran areas donde muy
probablemente se va desempeñar.
3. PROPÓSITOS DE FORMACIÓN DEL CURSO
GENERAL
En este curso, el estudio de los circuitos digitales son de vital importancia en la formación del
estudiante, ya que dicho curso, se encuentra dentro de la formación específica de la carrera, lo
que lo convierte en un eslabón de formación dentro de la columna vertebral de la tecnología.
Dicha asignatura aparte de conectar al estudiante con el hardware de cualquier sistema
digitalizado, le sirve de base para conectarlo en el estudio complementario sobre el computador
en otras áreas y disciplinas.
ESPECIFICOS
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 Definir los principales conceptos sobre el tratado básico y de introducción a los sistemas
digitales, e igualmente la manera y métodos para servirnos de ellos.
 Introducir al estudiante en el aprendizaje del diseño y construcción de circuitos con
compuertas, flip flop, contadores, registros de desplazamiento.
 Permitir que el estudiante pueda explorar y profundizar en la ciencia de los circuitos
digitalizados.
 Capacitar al estudiante en el manejo y entendimiento de los temas, de tal manera que
pueda por su propia cuenta adentrarse en esta técnica desde el punto de vista práctico
como teórico.
 Conducir al estudiante, de una manera sencilla y ordenada en el desarrollo de cada
tema, de manera que pueda relacionar consecuentemente el tema anterior con el
siguiente.
4. OBJETO DE TRABAJO
El desarrollo del curso pretende que el estudiante adquiera habilidades y destrezas en la
aplicación y el uso de la Electronica Digital en el area de Ingeniería de Sistemas, a traves del
desarrollo de competencias interpretativas, argumentativas y propositivas haciendo uso de
trabajos colaborativos, evaluaciones escritas y practicas de laboratorio. Partiremos de analizar
los siguientes nucleos problemicos.
 NUCLEO PROBLEMICO 1: ¿Qué es la energía Eléctrica y que tiene que ver con la
Electrónica digital? Se explican los principios básicos de la energía eléctrica y como
se manifiesta en la Electrónica Digital.
 NUCLEO PROBLEMICO 2: ¿Qué es la Electrónica digital y porque su importancia?
Se explica lo que es la electrónica digital tomando como referente la electrónica análoga
y conoceremos aspectos básicos para lograr interpretar su importancia.
 NUCLEO PROBLEMICO 3: ¿Qué elementos constituyen la esencia de la electrónica
Digital? Se hace una descripción de aquellos elementos básicos que permitieron
desarrollar la Electrónica Digital.
 NUCLEO PROBLEMICO 4: ¿Como describimos y justificamos la importancia de la
Electrónica Digital en el desarrollo tecnológico? Se justifica la forma como la
electrónica digital es la plataforma del actual desarrollo tecnológico.
5. METODOLOGIA
El tutor representará una guía en la formación del estudiante y estará presto a solucionar sus
dudas al comienzo de cada tutoría y en las horas de consulta programadas en el acuerdo
pedagógico.
El estudiante debe trabajar independientemente en la preparación de los temas del curso bajo
la guía virtual y presencial del tutor siguiendo el contenido temático del PIC; en forma grupal
debe desarrollar talleres, trabajos colaborativos en cada unidad. Se realizarán evaluaciones
cortas de control de lectura y seguimiento al final de cada unidad y un trabajo colaborativo por
unidad y resolver las preguntas generadores las cuales deben ser entregadas antes de cada
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tutoría; el tutor debe retroalimentar cada evaluación y trabajo colaborativo, permitiendo que el
estudiante pueda realizar sus respectivas correcciones.
6. LABORATORIO Y VISITA EMPRESARIAL
El curso cuenta con tres prácticas de laboratorio que se desarrollaran después de las dos
primeras tutorías o al menos después de la primera. El estudiante debe llegar al laboratorio con
los componentes electrónicos que previamente se hayan exigidos por parte del tutor, en cipas
deberán presentar un pre informe de lo que se va desarrollar; una vez concluida la practica al
menos antes de la siguiente, el cipas debe presentar un informe de la practica anterior según el
formato que el tutor le haya entregado previamente y será sustentado.
En lo posible se intentara programar una visita a una empresa de “Desarrollo Tecnológico”, para
efectuarse en el transcurso del semestre, del cual se debe presentar un informe por cipas.
7. PRODUCTOS FINALES DEL CURSO
El estudiante debe desarrollar por cipas un proyecto final montado en protoboard con su
respectivo informe escrito el cual debe sustentar como máximo la fecha de la primera
convocatoria, este proyecto se construirá a partir de las tres practicas de laboratorios que
previamente se desarrollaron.
8. ACREDITACION Y EVALUACION GENERAL DE CURSO
El curso se acreditará en forma general desde los aspectos formativo, individual, por equipo; así
la evaluación durante todas las sesiones será permanente y atenderá a lo establecido
institucionalmente: 60% para el trabajo independiente y presencial, individual y por Cipas (la no
asistencia a los laboratorios acarrea la perdida de la asignatura); distribuido de la siguiente
forma: Pre informe e informe de laboratorio 10%, sustentación final del proyecto 20%,
evaluación escrita por unidad 15%, sustentación de talleres y trabajo colaborativo 15%; y el
40% para la convocatoria individual y por escrito.
9. MATERIAL PEDAGÓGICO
El texto guía para esta asignatura es: Ronald j. Tocci Sistemas digitales principios y
aplicaciones editorial Prentice Hall. 2004, 833 pp. Este texto es el más apropiado, porque
aborda con sencillez y claridad los conocimientos fundamentales y las aptitudes que se
necesitan para conocer las partes, circuitos y estructura de los sistemas digitales; igualmente,
introduce al estudiante, en todos los temas expuestos en el curso, paso a paso de una forma
clara y concisa, con ilustraciones detalladas y ejemplos guía para la realización de ejercicios de
aplicación.
9.1 FUENTES DE CONSULTA COMPLEMENTARIA
9.1.1 J. M Angulo Electrónica digital moderna, Madrid: Paraninfo.
9.1.2 MORRIS, MANO. Diseño digital, México: Prentice Hall, 1994.
9.1.3 Manual ECG sems
9.1.4 TTL Data book.
9.1.5 Milton Gussow. Fundamentos de Electricidad, México: Mc. Graw-Hill.1998
9.1.6 Malvino F. Principios de Electrónica, México: México: Mc. Graw-Hill.2006
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9.1.7J. R. Cogdell. Fundamentos de Electrónica, México: México: Prentice Hall, 2000
10. NUCLEOS PROBLEMICOS
Es importante anotar que el primer núcleo problémico se desarrolla en la primera unidad, el
segundo núcleo problémico se desarrolla en la segunda unidad, el tercer núcleo problémico se
desarrolla en la tercera y cuarta unidad y el cuarto núcleo problémico se desarrolla en la quinta
unidad.
UNIDAD I
10.1 NUCLEO PROBLEMICO NUMERO 1: ¿Qué es la energía Eléctrica y que tiene que
ver con la Electrónica digital?
TIEMPO TOTAL DEL NUCLEO
TIEMPO PRESENCIAL
TIEMPO INDEPENDIENTE
:
:
:
18 Horas
3 Hora
15 Horas
10.1.1 Descripción y Análisis de las Temáticas.
En ésta unidad se estudia los aspectos fundamentales de la Electricidad y de los Circuitos
Eléctricos y la forma como se caracterizan las señales eléctricas para considerarlas digitales.
 Introducción
 Sistemas de unidades.
 Ley de OHM
 Circuitos Serie
 Circuitos Paralelo
 Leyes KIRCHHOFF
10.1.2 Preguntas Generadoras







¿Cómo se genera la electricidad?
¿Cómo se aplican las potencias de 10 en la lectura de resistencias?
¿A qué se le llama flujo de corriente eléctrica?
¿Que se le Llama un circuito inductivo?
¿Cómo podemos clasificarlo?
¿Qué aplicación tienen las mallas y los nodos en el análisis de los circuitos resistivos?
¿Que caracteristicas electricas tienen las señales digitales?
10.1.3 Lecturas Recomendadas
Fundamentos de Electricidad. Milton Gussow. Editorial Mac. Graw-Hill.
Circuitos Electricos. James A. Svoboda, Richard C. Dorf. Editorial RAMA.
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10.1.4 Proceso de Retroalimentación
Es importante que se realice un proceso de coevaluación con los integrantes del CIPA, con el
propósito de que haya una retroalimentación del tema, se aclaren las dudas y se logre un buen
trabajo en equipo, que es el objetivo primordial para la acreditación del curso.
10.1.5 Acreditación de la Unidad
El estudiante estará en capacidad de:
 Conocer los parametros basicos de la energía electrica.
 Identificar los niveles electricos que caracterizan las señales digitales.
Lo anterior se soportara con el desarrollo de un trabajo colaborativo por cipas sustentado, una
prueba escrita y la práctica de laboratorio.
UNIDAD II
10.2 NUCLEO PROBLEMICO NUMERO 2: ¿Qué es la Electrónica digital y porque su
importancia?
TIEMPO TOTAL DEL NUCLEO
: 24 Horas
TIEMPO PRESENCIAL
:
4 Horas
TIEMPO INDEPENDIENTE
: 20 Horas
10.2.1 Descripción y Análisis de las Temáticas.
Conocer las diferentes representaciones numéricas y códigos usados en los circuitos digitales
así como conversión entre estos.
 Sistemas de Numeración
 Conversión de binario a decimal
 Conversión de decimal a binario
 Conversión de octal a binario
 Conversión de binario a octal
 Conversión de hexadecimal a decimal
 Conversión de hexadecimal a binario
 Código BCD
 Código ASCII.
10.2.2 Preguntas Generadoras



¿Cuál es la importancia en los circuitos digitales de los códigos binarios?
Si tuviéramos solo 4 dedos, como conoceríamos el sistema decimal? ¿cómo seria el
sistema en base a este hecho?
¿Cual es la utilidad del código ASCII en los computadores?
10.2.3 Lecturas Recomendadas
Ronald j. Tocci Sistemas Digitales principios y aplicaciones editorial Prentice Hall. 2004, 833
pp.
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10.2.4 Proceso de Retroalimentación
Es importante que se realice un proceso de coevaluación con los integrantes del CIPA, con el
propósito de que haya una retroalimentación del tema, se aclaren las dudas y se logre un buen
trabajo en equipo, que es el objetivo primordial para la acreditación del curso.
10.2.5 Acreditación de la Unidad
El estudiante estará en capacidad de:
 Explicar de forma clara lo que es la Electrónica Digital y las razones por las cuales
ofrece grandes ventajas para el procesamiento y transporte de información.
Lo anterior se soportara con el desarrollo de un trabajo colaborativo por cipas sustentado, una
prueba escrita y la práctica de laboratorio.
UNIDAD III
10.3 NUCLEO PROBLEMICO NUMERO 3: ¿Qué elementos constituyen la esencia de la
electrónica Digital?
TIEMPO TOTAL DEL NUCLEO
: 36 Horas
TIEMPO PRESENCIAL
:
6 Horas
TIEMPO INDEPENDIENTE
: 30 Horas
10.3.1 Descripción y Análisis de las Temáticas.
Se describirán las compuertas lógicas, su funcionamiento, ecuaciones que las rigen,
mecanismos de descripción de comportamiento (tablas de verdad) y tecnologías de fabricación.
 Compuertas AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR
 Teoremas de Boole.
 Teoremas de D’Morgan
 Implementación de circuitos a partir de la expresión Booleana.
10.3.2 Preguntas Generadoras
 ¿Qué ejemplos puede colocar de compuertas AND, OR en la vida diaria?
 Implemente circuitos eléctricos que respondan en forma similar a las compuertas AND,
OR, NAND y NOR.
10.3.3 Lecturas Recomendadas
Ronald j. Tocci Sistemas Digitales principios y aplicaciones editorial Prentice Hall. 2004, Cap.
3.
10.3.4 Proceso de Retroalimentación
Es importante que se realice un proceso de coevaluación con los integrantes del CIPA, con el
propósito de que haya una retroalimentación del tema, se aclaren las dudas y se logre un buen
trabajo en equipo, que es el objetivo primordial para la acreditación del curso.
10.3.5 Acreditación de la Unidad
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El estudiante estará en capacidad de:
 Al finalizar la unidad, el estudiante debe acreditar su capacidad para, identificar y
manejar las diferentes compuertas lógicas, la ecuación que las rige, su implementación y
aplicación en el mundo real.
Lo anterior se soportara con el desarrollo de un trabajo colaborativo por cipas sustentado, una
prueba escrita y la práctica de laboratorio.
UNIDAD IV
10.4 NUCLEO PROBLEMICO NUMERO 3: ¿Qué elementos constituyen la esencia de la
electrónica Digital?
TIEMPO TOTAL DEL NUCLEO
: 42 Horas
TIEMPO PRESENCIAL
:
7 Horas
TIEMPO INDEPENDIENTE
: 35 Horas
10.4.1 Descripción y Análisis de las Temáticas.
Se continua estudiando los elementos que constituyen la Electronica Digital un poco mas a
nivel de diseño y aplicación; haciendo uso de métodos para la solución de problemas lógicos
utilizando tablas, mapas de Karnaugh y su implementación y aplicación.






Circuitos lógicos combinacionales.
Suma de productos
Producto de sumas.
Mapas de Karnaugh para dos, tres y cuatro variables.
Diseño de circuitos lógicos.
Codificadores, decodificadores y multiplexores.
10.4.2 Preguntas Generadoras
 Se desea llenar un tanque con dos bombas si esta vacío; con una si esta a la mitad y
con ninguna si esta lleno ¿Como seria un circuito en base a compuertas para que
cumpla este requerimiento?
10.4.3 Lecturas Recomendadas
Ronald j. Tocci Sistemas Digitales principios y aplicaciones editorial Prentice Hall. 2004, Cap.
4.
10.4.4 Proceso de Retroalimentación
Es importante que se realice un proceso de coevaluación con los integrantes del CIPA, con el
propósito de que haya una retroalimentación del tema, se aclaren las dudas y se logre un buen
trabajo en equipo, que es el objetivo primordial para la acreditación del curso.
10.4.5 Acreditación de la Unidad
El estudiante estará en capacidad de:
 Al finalizar la unidad, el estudiante debe acreditar su capacidad para resolver y diseñar
circuitos lógicos que permitan resolver problemas de la vida diaria.
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Lo anterior se soportara con el desarrollo de un trabajo colaborativo por cipas sustentado, una
prueba escrita y la práctica de laboratorio.
UNIDAD V
NUCLEO PROBLEMICO NUMERO 4: ¿Como describimos y justificamos la importancia de
la Electrónica Digital en el desarrollo tecnológico?
TIEMPO TOTAL DEL NUCLEO
: 24 Horas
TIEMPO PRESENCIAL
:
4 Horas
TIEMPO INDEPENDIENTE
: 20 Horas
10.5.1 Descripción y Análisis de las Temáticas.
Comprender, desarrollar y aplicar el diseño de circuitos digitales secuenciales con flip flop a
circunstancias reales e interpretar su importancia en el desarrollo de los microprocesadores. De
igual manera entender el funcionamiento de circuitos de mediana escala de integración
comparadores, multiplexores y convertidores A/D











10.5.2






Importancia de la señal de reloj en circuitos secuenciales.
Flip-Flop R-S sincronizado por reloj.
Flip-Flop J-K sincronizado por reloj.
Flip-Flop D sincronizado por reloj.
Almacenamiento y transferencia de datos.
Registros de corrimiento (desplazamiento).
Registros de corrimiento entrada serie-salida paralelo.
División y conteo.
Comparadores de magnitud.
Convertidor A/D, D/A.
Adquisición de datos.
Preguntas Generadoras
¿Qué es un estado ambiguo en el FF tipo R-S?
¿Cuál es el papel del reloj en las diferentes clases de flip-flop?
¿Seria posible la comunicación digital sin estos registros, como los reemplazaría?
¿En qué ocasiones se utiliza el decodificador y codificador?
¿Por que son útiles los multiplexores y demultiplexores en los edificios inteligentes?
¿Qué uso tiene el A/D en los voltímetros digitales?
10.5.3 Lecturas Recomendadas
Ronald j. Tocci Sistemas Digitales principios y aplicaciones editorial Prentice Hall. 2004, Cap.
5 y Cap. 9.
10.5.4 Proceso de Retroalimentación
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ELECTRONICA DIGITAL – SEGUNDO SEMESTRE
Es importante que se realice un proceso de coevaluación con los integrantes del CIPA, con el
propósito de que haya una retroalimentación del tema, se aclaren las dudas y se logre un buen
trabajo en equipo, que es el objetivo primordial para la acreditación del curso.
10.4.5 Acreditación de la Unidad
El estudiante estará en capacidad de:
 Acreditar su capacidad para interpretar la importancia que tiene la señal de reloj en un
sistema secuencial y por lo tanto podra dimensionar el funcionamiento del
microprocesador.
Lo anterior se soportara con el desarrollo de un trabajo colaborativo por cipas sustentado, una
prueba escrita y la práctica de laboratorio.
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