Sistemas Digitales I

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL
FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA E INFORMÁTICA
SÍLABO
ASIGNATURA: SISTEMAS DIGITALES I
1.
DATOS GENERALES
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
1.7.
1.8.
1.9.
1.10.
2.
CÓDIGO: 8F0026
DEPARTAMENTO ACADÉMICO
ESCUELA PROFESIONAL
CICLO DE ESTUDIOS
CRÉDITOS
CONDICIÓN
PRE-REQUISITOS
HORAS DE CLASE SEMANAL
HORAS DE CLASE TOTAL
PROFESOR RESPONSABLE
AÑO LECTIVO ACADÉMICO
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
Ingeniería Electrónica e Informática
Ingeniería Mecatrónica
V Ciclo – Tercer año
04
Obligatorio
8F0012
05 (03 TEORÍA 02 PRÁCTICA)
85 h.
Ing. Amador Humberto Vivar Recarte
2014 - I
SUMILLA
El curso de Sistemas Digitales I es una asignatura de naturaleza teórico – práctica y
proporciona al alumno los conceptos que le permiten realizar el diseño e
implementación de realizar el diseño e implementación de Circuitos Secuenciales
Síncronos, Dispositivos Lógicos Programables y Métodos de Diseño de Máquinas de
Estado Finito.
3.
COMPETENCIA GENERAL
Analiza, diseña, modela implementa y prueba circuitos, equipos y sistemas
electrónicos digitales.
4.
ORGANIZACIÓN DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE
UNIDAD No.
DENOMINACIÓN
No. DE HORAS
I
Memorias.
15
II
Circuitos Secuenciales Síncronos con memorias.
15
III
Dispositivos Lógicos Programables.
15
IV
Microprogramación para máquinas de estado
30
Algorìtmico ASM. Máquinas de estado finito.
Evaluaciones.
10
TOTAL HORAS
85
5.
PROGRAMACIÓN DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE
UNIDAD I:
MEMORIAS
1
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Competencia específica 1: Domina Unidades de almacenamiento, memoria RAM,
funcionamiento, celdas básicas.
Competencia específica 2: Domina Unidades de almacenamiento con memorias
tipo ROM, su funcionamiento.
Contenidos
CONCEPTUAL
Conceptúa
diferentes modelos
memorias
que
pueden usar en
sistemas digitales.
los
de
se
los
PROCEDIMENTAL
ACTITUDINAL
Resuelve
ejercicios
con
resolución
de
circuitos, apoyándose
con
simulación
y
armado de circuitos
reales.
Participa activamente,
con responsabilidad y
respeto a las normas
de seguridad.
Memorias semiconductoras. Tipos y arquitecturas. Organización del chip de
memoria. Temporización. Celdas de memoria CMOS RAM (estática y dinámica).
Amplificadores de salida. Decodificadores de dirección (filas y columnas). Memorias
CMOS ROM: PROM y EPROM.
UNIDAD II:
CIRCUITOS SECUENCIALES SÍNCRONOS CON MEMORIAS
Competencia específica 1: Domina las características de funcionamiento, análisis y
síntesis de circuitos secuenciales tipos síncronos.
Competencia específica 2: Diseña contadores, registros usando tablas y
diagramas de estado. Empleo progresivo del simulador WinCupl y QUARTUS II.
Contenidos
CONCEPTUAL
Conceptúa
los
diferentes modelos de
circuitos secuenciales
utilizando
elementos
de memoria ROM que
se pueden usar en los
sistemas digitales.
PROCEDIMENTAL
ACTITUDINAL
Resuelve
ejercicios Participa activamente,
con
resolución
de con responsabilidad y
circuitos, apoyándose respeto en clase.
con
simulación
y
armado de circuitos
reales.
2
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Diseño de contadores ascendentes, descendentes, especiales. Diseño de registros
de propósito específico y universales empleando lógica programada.
UNIDAD III: DISPOSITIVOS LÓGICO PROGRAMABLES
Competencia específica 1: Conoce los tipos de arquitecturas de un PLD.
Competencia específica 2: Diseña circuitos secuenciales con PLD.
Contenidos
CONCEPTUAL
Conceptúa
los
diferentes modelos de
PLD’s que se pueden
usar en los circuitos
digitales.
PROCEDIMENTAL
ACTITUDINAL
Resuelve
ejercicios Participa activamente,
con
resolución
de con responsabilidad y
circuitos, apoyándose respeto.
con
simulación
y
armado de circuitos
reales.
Simbología adoptada en un PLD. Clasificación entre arquitecturas de los PLD.
Cronología de los PLD. GAL. Arquitectura de la macrocelda lógica de salida. Diseño
de circuitos secuenciales con PLD y GAL.
OCTAVA SEMANA
EXAMEN PARCIAL
UNIDAD IV:
MICROPROGRAMACIÒN PARA MÁQUINAS DE ESTADO
ALGORÍTMICO (ASM). MÁQUINAS DE ESTADO FINITO
(MEF)
Competencia específica 1: Diseña sistemas secuenciales en base a diagrama de
máquina de estado algorítmico.
Competencia específica 2: Implementa sistemas digitales complejos.
Contenidos
CONCEPTUAL
Conceptúa
las
diferentes técnicas de
diseño de máquinas
ASM.
PROCEDIMENTAL
ACTITUDINAL
Resuelve
ejercicios Participa activamente,
con
resolución
de con responsabilidad y
circuitos, apoyándose respeto.
con
simulación
y
armado de circuitos
reales.
3
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Unidad de proceso de datos (ruta de datos). Unidad de control (controladores).
Control cableado. Máquina de Mealy y Máquina de Moore. Diagrama ASM. Control
micro-programado. Respuesta condicional de controladores.
DÉCIMA SÉPTIMA SEMANA
EXAMEN FINAL
6.
ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS
Para el logro de un aprendizaje significativo, dentro del enfoque Constructivista, se
aplicará:
6.1 Método de Cambio Conceptual y Verbal Significativo para la parte teórica.
6.2 Método de Resolución de Problemas de casos prácticos, aplicados al área
digital y trabajo en grupos de no más de tres alumnos.
7.
6.3 Construcción de diversos circuitos secuenciales como parte de un trabajo del
curso.
EVALUACIÓN
La evaluación es continua y apunta hacia el establecimiento de relaciones
significativas entre los distintos conceptos, así mismo toma en cuenta la
retroalimentación.
PROMEDIO FINAL se obtiene:
PF = (PP + EP + EF) / 3
(PP) promedio de prácticas: (3 prácticas calificadas)/3
(EP) Examen parcial
(EF) Examen final
8.
BIBLIOGRAFÍA GENERAL
1. Morris Mano: Lógic Design. Prentice Hall 2013.
2. Wakerly, John: Diseño Digital. Principios y Prácticas 2010.
3. Nelson, Nagle, Carrol, Irwin: Análisis y Diseño de circuitos Lógicos Digitales.
Prentice Hall.2001.
4. Hayes, John: Introducción al Diseño Lógico Digital.
5. T.L.Floyd: Fundamentos de Sistemas Digitales.
6. Gajski, Daniel: Principios de Diseño Digital.
Manuales ECG de la National Semiconductors.
Manual de uso de QUARTUS II
Manual de uso de WinCupl
4