F1239 Diseño de Sistemas Digitales

División Académica de Ciencias Básicas
Licenciatura en Física
Programa Educativo:
PROGRAMA DE ESTUDIO
Área de Formación :
DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES
Programa elaborado por:
Fecha de elaboración:
Fecha de última actualización:
Seriación explícita
Asignatura antecedente
Seriación implícita
Conocimientos previos:
Licenciatura en
Física
Transversal
Horas teóricas:
3
Horas prácticas:
2
Total de Horas:
5
Total de créditos:
8
Clave:
F1239
Tipo :
Asignatura
Carácter de la
Optativa
asignatura
José Remigio Frías Olán
Agosto de 2004
Julio de 2010
NO
Asignatura Subsecuente
NO
Presentación
Vivimos en la era digital donde todo el mundo digital esta compuestos por 1’s y 0’s, donde la informática y la electrónica, que
F1239 Diseño de Sistemas Digitales
1/7
División Académica de Ciencias Básicas
Licenciatura en Física
constituyen una de las bases de la tecnologías de Información; y el diseño de sistemas digitales cumplen un papel importante
para comprender la lógica digital de los sistema, así como el almacenamiento de la información a través de diferentes
dispositivos de almacenamiento y además es el puente entre la electrónica y la arquitectura de computadoras.
El estudio de los sistemas digitales nos ayuda a comprender la forma como trabajan los sistemas digitales así como el uso
de dispositivos programables para su aplicación en procesos prácticos y que constituye una disciplina independiente, con
aplicaciones fuera del ámbito de los computadores de propósito general.
Objetivo General
Al finalizar el curso el alumno comprenderá y diseñara sistemas digitales con aplicaciones reales a través de dispositivos
programables con el uso y la comprensión del álgebra de boole.
Competencia que se desarrollaran en esta asignatura
Conocimientos
 Diseñara sistemas digitales con aplicaciones reales a través de dispositivos programables.
Habilidades:
 Trabajo en equipo.
 Para establecer semejanzas.
 Analogías y relaciones entre variables.
 Para formular preguntas e hipótesis.
 Para interpretar y elaborar modelos.
Actitudes:
 Búsqueda de explicaciones racionales.
 Registrar, ordenar, analizar e interpretar la información.
 Abstracción e innovación.
 Compartir y discutir información
 Disciplina y hábito de estudio.
F1239 Diseño de Sistemas Digitales
2/7
División Académica de Ciencias Básicas
Licenciatura en Física
Valores:
 Ética profesional
 Respeto.
 Responsabilidad.

Competencias del perfil de egreso que apoya esta asignatura
Conocerá los protocolos de funcionamiento de equipo especializado en diferentes ramas tecnológicas.

Calibrará equipos para su uso correcto en diferentes aplicaciones.
Escenario de aprendizaje
Salón de clases, biblioteca, sala de computo, laboratorio digital o robótica, trabajo de campo en el desarrollo de proyectos,
conferencias
Perfil sugerido del docente
Profesionista en el área de electrónica con experiencia en el desarrollo de aplicaciones de sistemas digitales, de preferencia
Doctor (Ej. programar en VHDL). Con actitud positiva para la promoción del aprendizaje participativo basado en proyectos y
problemas; con capacidad para generar un clima de respeto en el aula y saber enseñar al alumno a aprender a aprender,
aprender a hacer y aprender a ser.
Contenido Temático
Unidad No.
ALGEBRA DE BOOLE Y CIRCUITOS LÓGICOS BÁSICOS
1
Objetivo particular
El alumno lograr analizar las distintas tablas de verdad de las compuertas, dibujar los diagramas
de temporización, escribir las expresiones booleanas y la implementación en los circuitos lógicos
de las diversas compuertas básicas, así las características de las señales activas de bajo y alto
F1239 Diseño de Sistemas Digitales
3/7
División Académica de Ciencias Básicas
Licenciatura en Física
de la misma.
Hrs. estimadas
Temas
Resultados del aprendizaje
Sugerencias didácticas
1.1. Introducción
1.2. Postulados y
Teoremas del Algebra
de Boole
1.3. Algebra de
Conmutación
1.4. Método de
simplificación de
algebra de Boole.
1.5. Diseño de Circuitos
lógicos utilizando las
compuertas básicas
Al finalizar esta unidad los
alumnos serán capaces de
conocer los teoremas y
postulados
y
resolver
problemas lógicos utilizando
el método de simplificación
algebraico de Boole.
Exposición del profesor y de
estudiantes
Ejercicios relacionados con
aplicaciones de sistemas
digitales.
Realización de prácticas de
laboratorio.
Realización de problemas.
Estrategias y criterios de
evaluación
Examen Escrito
40%
Exposición
30%
Tareas y practicas
20%
Asistencia
10%
Evaluar el avance de la Unidad en
la comprensión y responsabilidad
de los alumnos con respecto a los
temas relacionados a la
computación.
Unidad No.
FUNCIONES DE CONMUTACIÓN Y ALGORITMOS DE MINIMIZACIÓN
2
Objetivo particular
El alumno aprenderá la forma como trabajan con las funciones de conmutación, siendo lo mas
relevante de su contenido la introducción a los mapas de Karnaugh, proporcionando problemas a
resolver hasta seis variables tanto con salida única como con salidas múltiples en introduciendo dos
métodos algorítmicos Quine McCluskey y el consenso iterado para encontrar soluciones mínimas de
sumas de productos.
Hrs. Estimadas
Temas
2.1. Expresiones mínimas
de sumas de
Resultados del aprendizaje
Sugerencias didácticas
Al finalizar esta unidad los Exposición del profesor
alumnos será capaces de
usando diapositivas
F1239 Diseño de Sistemas Digitales
Estrategias y criterios de
evaluación
Examen Escrito
40%
Exposición
30%
4/7
División Académica de Ciencias Básicas
productos utilizando
los mapas de
Karnaugh,
2.2 Productos de sumas
2.3. Implementación de
compuertas de costo
mínimo
2.4. Problemas de salida
Múltiple.
2.5. Método de Quine
McCluskey para una
salida,
2.6. Consenso iterado para
una salida
2.7. Tabla de implicantes
primos para problemas
de salida múltiple.
Licenciatura en Física
resolver
problemas
se
electrónicas.
simplificación
utilizando Discusión en Equipo de temas
cualquier de los métodos de
de las tendencias de las
funciones de conmutación
ciencias computacionales.
Participación con las tareas y
prácticas de laboratorio a
realizar..
Tareas
Asistencia
20%
10%
Evaluar el avance de la Unidad en
la comprensión y responsabilidad
de los alumnos con respecto a los
temas
relacionados
a
la
computación.
Unidad No.
MODULO DE SISTEMAS DIGITALES COMBINACIONALES
3
Objetivo particular
Identificar y aplicar los sistemas digitales que son usados con más frecuencia en los proyectos
de electrónica digital.
Hrs. estimadas
Temas
3.1. Retrasos en circuitos
combinacionales
3.2.Sumadores y otros
Resultados del aprendizaje
Al finalizar esta unidad los
alumnos serán capaces de
diseñar grandes sistemas
combinacionales seguido por
F1239 Diseño de Sistemas Digitales
Sugerencias didácticas
Estrategias y criterios de
evaluación
1. Exposición del profesor y
Examen Escrito
40%
alumnos de los temas
Exposición
30%
relacionados con los temas de Tareas
20%
esta unidad.
Asistencia
10%
5/7
División Académica de Ciencias Básicas
circuitos aritméticos
un análisis del uso de los
arreglos lógicos para la
implementación de sistemas
combinacionales de mediana
escala.
3.3. Decodificadores
3.4. Codificadores
3.5. Multiplexores
3.6. Memorias, PLAs y
PALs
3.7 Laboratorio “Módulos
digitales”
3.8 Ejemplos mayores de
proyectos Sesiones
Licenciatura en Física
2. Utilizar el software de
Multisim para la simulación de
los circuitos logico
3. Participación de los
alumnos en el diseño de
sistemas digitales
combinacional
4.- Lectura de literatura
relacionada con aplicaciones.
5.- Realización de prácticas
de laboratorio.
6.- Realización de problemas.
Evaluar el avance de la Unidad en
la comprensión y responsabilidad
de los alumnos con respecto a los
temas relacionados a la
computación
Unidad No.
INTRODUCCIÓN A LOS DISPOSITIVOS LÓGICOS PROGRAMABLES (PLD)
4
Objetivo particular
El alumno programará y aplicará los dispositivos lógicos programables (PLD) para Las
operaciones de control y el procesamiento de datos
Hrs. Estimadas
Temas
Resultados del aprendizaje
4.1. Introducción. y
Clasificación de PLDs
4.2. Análisis y síntesis de
sistemas digitales.
Al finalizar esta unidad los
alumnos
será
capaces
describir
las
distintas
alternativas de diseño que
F1239 Diseño de Sistemas Digitales
Sugerencias didácticas
Estrategias y criterios de
evaluación
1. Ejercicios de Extraclase.
Examen Escrito
40%
2. Prácticas para circuitos con Exposición
30%
PLD en laboratorio.
Tareas
20%
3.- Exposición del profesor y Asistencia
10%
6/7
División Académica de Ciencias Básicas
4.3. Metodología para el
desarrollo de sistemas
digitales
4.4.Técnicas de diseño
4.5. Circuitos lógicos
programables
4.6 Herramientas
CAD/CAE/CAM para
el diseño de sistemas
digitales.
hoy ofrece en mercado en los de estudiantes
circuitos lógicos programables 4.- Realización de problemas.
y
la
herramienta
CAD
utilizables.
Licenciatura en Física
Evaluar el avance de la Unidad en
la comprensión y responsabilidad
de los alumnos con respecto a los
temas
relacionados
a
la
computación
Bibliografía básica
1.- Brown Stephen , Zvonko Vranesic Fundamentos de lógica con diseño VHDL 2° Ed. 2006 McGraw Hill
2.- Roger Tokheim Electrónica Digital 2008 Ed. McGraw Hill
3.- Markovitz Alan B. Diseño Digital 2° Ed. 2005 Ed. McGraw Hill
4.- Pérez Emilio, Dispositivos Lógicos Programables (PLD)-Diseño Práctico de aplicaciones, 2006, Ed. Alfaomega
Bibliografía complementaria
1.- Marcovitz, Alan B.; Introduction to Logia Desing, 2 ed., New York, 2005.
2.- Lloris, Antonio; Sistemas Digitales, 2ª. Ed., McGraw-Hill, México, 2004
3.- Balabanian, Norman. Principios de Diseño Lógico Digital. 1a. Edición, CECSA, México 2002.
4.- Martínez J., Organización y Arquitectura de Computadoras. Prentice-Hall, México, 2000.
5.- Nelson, Victor P; Análisis y Diseño de Circuitos Lógicos Digitales, Prentice-Hall, México1996.
6.- Mandado Enrique, Álvarez L. Jacobo, Valdés Ma. Dolores, Dispositivos lógicos Programables y sus aplicaciones Edición: 2002
Ed. Paraninfo
7.- David G. Maxinez, Jessica Alcalá, VHDL El arte de programar sistemas digitales, 2002 Ed. CECSA
8.- Mandado Enrique, Mandado Yago, Sistemas Electrónicos Digitales 9°Ed. 2008 Ed. Alfaomega, Marcombo
F1239 Diseño de Sistemas Digitales
7/7