1. DATOS INFORMATIVOS Carrera Asignatura Análisis de Sistemas Mención I Semestre Trimestre Febrero 2011 – Agosto 2011 Primero Nivel - Paralelo Sección Profesor V “A” Diurna Ing. Hugo Torres Número de Créditos Períodos Semanales Contacto del profesor 4 8 [email protected] 2. CONCEPTUALIZACIÓN DIDÁCTICA Actualmente la aplicación de la electrónica y en especial de la electrónica digital tiene un papel en la carrera de análisis de sistemas, en la cuál existe un sinnúmero de equipos que van desde la simple indicación digital de una variable hasta el control automático de diferentes procesos. La materia de electrónica digital pretende cubrir dos grandes bloques: circuitos combinatorios y circuitos secuenciales. Los circuitos combinatorios se caracterizan por el hecho de que las salidas únicamente depende de la combinación de los diferentes ingresos y no de la historia anterior del circuito, por lo tanto no tiene memoria y no es significativo el orden de la secuencia de entrada. Los circuitos secuenciales en cambio se caracterizan por el hecho de que las salidas dependen del estado anterior del circuito como de la combinación de entrada, por tal motivo estos circuitos si tienen memoria y el orden de la secuencia de entrada si es significativo. Esta asignatura tiene una relación directa con la mención II y sobre todos para trabajar en sistemas microcontrolados, asignaturas que se verán en el transcurso de la carrera. 3. OBJETIVOS Generales Utilizar la lógica combinatoria y secuencial en diseño de circuitos relacionados con el área de sistemas Específicos Identificar los diferentes sistemas de numeración que constituyen un Sistema Digital. Analizar y Diseñar esquemas con sistemas combinatorios Aplicar los diferentes tipos de Flip-Flops en el diseño y comprobación de circuitos secuenciales Utilizar los contadores síncronos , asíncronos y registros en la elaboración de circuitos Utilizar la lógica combinatoria, secuencial y los circuitos lógicos MSI en la elaboración de proyectos al final del ciclo 4. UNIDADES Y CONTENIDOS Unidades y Subunidades CAPÍTULO 1: SISTEMAS DE NUMERACION 1.1 Sistema de numeración binaria 1.2 Sistema de numeración octal 1.3 Sistema de numeración hexadecimal 1.4 Operaciones aritméticas con los diferentes sistemas de numeración 1.5 Complemento a uno y complemento a dos 1.6 Código BCD Código ASCI 1.7 Práctica : manejo de instrumentos de laboratorio CAPÍTULO 2: LÓGICA COMBINATORIA 2.1 Compuertas lógicas elementales (AND, OR, NOT NOR, NAND ) 2.2 Compuertas lógicas OR Y NOR EXCLUSIVAS 2.3 Simplificación matemática 2.4 Utilización del mapa de Karnaught 2.5 Circuitos combinatorios Fechas Febrero 14Febrero 25 Febrero 28 – Marzo 18 2.7 Práctica CAPÍTULO 3: LOGICA SECUENCIAL 3.1 Flip- Flop tipo SET RESET 3.2 Señales de reloj y Flip Flop sincronizados por reloj 3.3 Flip Flop S-C sincronizado por reloj 3.4 Flip - Flop J-K sincronizado por reloj 3.5 Flip – Flop tipo D sincronizado por reloj 3.6 Latch D 3.7 Aplicaciones de los Flip Flops - Flop tipos S-R y J-K o 3.10 Práctica Aplicaciones de los Flips Flopsen una cerradura eléctrica CAPITULO 4:CONTADORES Y REGISTROS 4.1 Contadores asíncronos 4.2 4.3 Contadores asincronos en C.I. 4.4 Contador asíncrono descendente 4.5 Contadores síncronos ascendentes y descendentes 4.6 Contador con prestablecimiento 4.7 Conexión en cascada de los contadores BCD 4.8 Contadores de registro de corrimiento 4.9 4.10 CAPITULO 5 : CIRCUITOS LOGICOS MSI 5.1 Decodificadores 5.2 Decodificadores y manejadores de BCD a siete segmentos 5.3 Codificadores 5.4 Multiplexores (selector de datos) 5.5 Demultiplexores 5.6 Diferentes familias lógicas 5.7 Marzo 21 Abril 1 Abril 4 – Abril 8 Abril 11 – Abril 15 5 RESULTADOS DEL APRENDIZAJE Resultados de aprendizaje Identificar los diferentes sistemas de numeración que constituyen un Sistema Digital. Resultados esperados (habilidades y destrezas, deberes) Obtener diferentes sistemas de numeración a partir de un sistema de numeración. Realizar operaciones de suma y resta entre diferentes sistemas de numeración Obtener el complemento a uno y complemento a dos de diferentes números negativos Conocer el código ASCI y BCD electrónica. y la utilidad que tienen en la Realizar la práctica sobre el manejo de los diferentes instrumentos de laboratorio Analizar y Diseñar combinatorios esquemas con sistemas Conocer el símbolo, tabla de verdad y su ecuación de las diferentes compuertas lógicas básicas. Diseñar diferentes circuitos con compuertas lógicas a partir de su ecuación o tabla de verdad . Diseñar circuitos digitales simplificados utilizando teoremas boléanos y el mapa de Karnaught Aplicar los diferentes tipos de Flip-Flops en el diseño y comprobación de circuitos secuenciales Comprobar el funcionamiento en laboratorio de diferentes circuitos combinatorios utilizando la lógica combinatoria y sus respectivas simplificaciones. Conocer el símbolo, tabla de verdad y el principio de funcionamiento de los diferentes tipos de Flips – Flops. Emplear las señales de reloj y las señales asíncronas y síncronas de los FF en diferentes circuitos. Implementar circuitos secuenciales utilizando los diferentes tipos de FF Utilizar los contadores síncronos , asíncronos y registros en la elaboración de circuitos Comprobar el funcionamiento en laboratorio de los diferentes tipos de FF y realizar circuitos de aplicación.. Conocer el principio de funcionamiento de los diferentes tipos de contadores ascendentes y descendentes Conocer la utilidad de las diferentes entradas síncronas y asíncronas e implementar diferentes circuitos Diseñar registros de corrimiento utilizando los diferentes tipos de contadores Utilizar la lógica combinatoria, secuencial y los circuitos lógicos MSI en la elaboración de proyectos al final del ciclo Comprobar el funcionamiento en laboratorio de los diferentes tipos de contadores realizar circuitos de aplicación Diferenciar el principio de funcionamiento de los codificadores y decodificadores con su respectiva tabla de verdad Diferenciar el principio de funcionamiento de los multiplexores y demultiplexores con su respectiva tabla de verdad Diseñar circuitos utilizando codificadores, decodificadores, multiplrxer y demultiplexer Reconocer los diferentes parámetros de los integrados de diversas familias lógicas Comprobar el funcionamiento de un reloj Digital en laboratorio utilizando 555, contadores, decodificadores y display 7 segmentos Realizar un proyecto final en donde ponga en práctica la electrónica digital vista en el transcurso del semestre 6 EVALUACION Resultados esperados Obtener diferentes sistemas de numeración a partir de un sistema de numeración. Realizar operaciones de suma y resta entre diferentes sistemas de numeración Obtener el complemento a uno y complemento a dos de diferentes números negativos Instrumento de Evaluación Ejercicios en clase Calificación Fuente de verificación Documento en PDF Fecha aproximada Del 14 al 25 de Febrero 1 puntos Prueba al final del capítulo 0.5 puntos Prueba en PDF 25 de Marzo Informe de la práctica 0.5 puntos Informe escrito de los estudiantes y formato PDF Del 14 al 25 de Febrero Conocer el código ASCI y BCD y la utilidad que tienen en la electrónica. Realizar la práctica sobre el manejo de los diferentes instrumentos de laboratorio Conocer el símbolo, tabla de verdad y su ecuación de las diferentes compuertas lógicas básicas. Trabajos individuales y grupales en clase 1 puntos Documento en PDF Del 28 de Febrero al 18 de Marzo Diseñar diferentes circuitos con compuertas lógicas a partir de su ecuación o tabla de verdad . Prueba al final del capítulo 0.5 puntos Prueba en PDF 18 de Marzo Informe de la práctica 1 punto Informe escrito de los estudiantes y formato PDF Del 28 de Febrero al 18 de Marzo Trabajos individuales y grupales en clase 1 puntos Documento en PDF Del 21 de Marzo al 1 de Abril Prueba al final del capítulo 0.5 puntos Prueba en PDF 01 de Abril Informe de la práctica 1 punto Informe escrito de los estudiantes y formato PDF Del 21 de Marzo al 1 de Abril Trabajos individuales y grupales en clase 0.5 puntos Documento en PDF Del 04 de Abril al 08 Abril Prueba al final del capítulo 0.5 puntos Prueba en PDF 08 de Abril Diseñar registros de corrimiento utilizando los diferentes tipos de contadores Informe de la práctica 1 punto Informe escrito de los estudiantes y formato PDF Del 04 de Abril al 08 Abril Comprobar el funcionamiento en laboratorio de los diferentes tipos de contadores realizar circuitos de aplicación.. Diferenciar el principio de funcionamiento de los codificadores y decodificadores con su respectiva tabla Ejercicios de Diseñó de circuitos 0.5 puntos Esquemas electrónicos Del 11 de Abril al 15 Abril Diseñar circuitos digitales simplificados utilizando teoremas boléanos y el mapa de Karnaught Comprobar el funcionamiento en laboratorio de diferentes circuitos combinatorios utilizando la lógica combinatoria y sus respectivas simplificaciones. Conocer el símbolo, tabla de verdad y el principio de funcionamiento de los diferentes tipos de Flips – Flops. Emplear las señales de reloj y las señales asíncronas y síncronas de los FF en diferentes circuitos. Implementar circuitos secuenciales utilizando los diferentes tipos de FF Comprobar el funcionamiento en laboratorio de los diferentes tipos de FF y realizar circuitos de aplicación.. Conocer el principio de funcionamiento de los diferentes tipos de contadores ascendentes y descendentes Conocer la utilidad de las diferentes entradas síncronas y asíncronas e implementar diferentes circuitos de verdad Diferenciar el principio de funcionamiento de los multiplexores y demultiplexores con su respectiva tabla de verdad Informe de la práctica 0.5 puntos Informe escrito de los estudiantes y formato PDF Del 11 de Abril al 15 Abril Documento PDF Del 18 de Abril al 22 Abril Diseñar circuitos utilizando codificadores, decodificadores, multiplrxer y demultiplexer Reconocer los diferentes parámetros de los integrados de diversas familias lógicas Comprobar el funcionamiento de un reloj Digital en laboratorio utilizando 555, contadores, decodificadores y display 7 segmentos Realizar un proyecto final en donde ponga en práctica la electrónica digital vista en el transcurso del semestre SUB TOTAL Realizar un proyecto final en donde ponga en práctica la electrónica analógica II con la ayuda de la Electrónica digital y analógica I. Presentación escrito del proyecto 10 1 puntos Video del proyecto Sustentación 1 punto Funcionamiento 1 punto Recursos utilizados 1 punto Video 1 punto Examen Final 5 5 SUB TOTAL TOTAL Plantilla de evaluación Archivo PDF con los exámenes elaborados Del 18 de Abril al 22 Abril 20 7 CRITERIOS DE EVALUACIÓN Los trabajos en clases se realizarán durante el período que dure la unidad en donde se desarrollaran diferentes ejercicios acordes a la clase que se está impartiendo, la evaluación tendrá una relación directa con el proceso o diseño de diferente problema electrónico La evaluación de las prácticas se dividirá primeramente el funcionamiento del circuito con la medición de los respectivos parámetros y segundo el informe que los estudiantes presentarán a la semana siguiente de terminada la práctica donde se tendrá presente para la calificación el diseño del circuito, los cálculos, las mediciones realizadas en la práctica, diagramas y las conclusiones que realicen al final de la práctica. Las pruebas se realizarán al final de cada capítulo, la misma que estará enfocada a evaluar cada una de las destrezas planteadas para dicha unidad, para lo cual se utilizará diseños cálculos y preguntas objetivas relacionadas con el tema del capítulo El examen final se evaluará los conocimientos teóricos, por medio de ejercicios, proyectos o análisis de diferentes circuitos como también por medio de preguntas teóricas. 8 ESTRATEGIAS METODOLOGICAS Métodos a) Método activo donde el alumno participará directamente al resolver los problemas y proyectos b) Se aplicará el método deductivo puesto que se dará al estudiante un proyecto determinado y el realizará el esquema y el cálculo de los elementos respectivos para el correcto funcionamiento. Técnicas: a) Se utilizará una técnica expositiva para explicar el contenido de cada tema. b) Se aplicará la técnica de demostración ya que el alumno realizará las prácticas determinadas con sus informes respectivos al finalizar cada capítulo. (DE ACUERDO AL SEMINARIO) 9 BIBLIOGRAFIA 9.1 PRINCIPAL TOCCI Ronald, Electrónica Digital Pricipios y Aplicaciones Editorial PrnticeHall, 6ª Edición, 1996 9.2 SECUNDARIA WAKERLY John F., Diseño Digital Principios y Prácticas, Editorial Prentice Hall, 3a Edición, 2001 FRASCARI F, GIOMETTI R., Il Digitale, Edizioni Calderini, Bologna, 1986 Fecha: 12 de Febrero del 2011 ---------------------------------------Firma del Docente ----------------------------------------------------Firma del Director de Carrera