PLANTILLA SYLLABUS PROGRAMAS ACADEMICOS UNIPANAMERICANA – V1 UCompensar EDUCACIÓN PARA AVANZAR SYLLABUS Sistemas Digitales Dirección Académica –Currículo – abril de 2019 PLANTILLA SYLLABUS PROGRAMAS ACADEMICOS UNIPANAMERICANA – V1 FUNDACIÓN UNIVERSITARIA COMPENSAR – UCOMPENSAR Programa Académico: Sede: Nombre del curso: Semestre: Tipo o naturaleza del curso: 1. INFORMACIÓN GENERAL DEL CURSO Tecnología en Gestión de Redes de Nivel de Formación. Telecomunicaciones Bogotá Código del curso: Sistemas Digitales Modalidad: V Número de Créditos: Teórico Práctico Carácter del curso: Horas Totales: Obligatoria Componente de formación: Versión: Tecnológico 63022C Presencial 3 Ciencias Básicas de Ingeniería 2.0 Horas de Trabajo Directo con Docente Según Plan de estudios aprobado por el MEN – para presenciales 48 Horas Trabajo Independiente: Según Plan de estudios aprobado por el MEN – para presenciales 96 144 Según Plan de estudios aprobado por el MEN – para virtuales Elija un elemento. Según Plan de estudios aprobado por el MEN – para virtuales Elija un elemento. 2. PRESENTACIÓN DEL CURSO Estructura general del curso: El curso induce al estudiante al funcionamiento de los sistemas combinacionales (compuertas digitales), mediante la experimentación con simuladores enfocándose en la lógica digital, las tablas de verdad y su aplicación en la solución de problemas simples a través de la implementación de circuitos lógicos digitales. Tras permitir la experimentación del alumno y fomentar el desarrollo de su lógica digital, se presenta el manejo formal de los sistemas digitales, introduciendo las tablas de verdad, el algebra booleana sus propiedades y leyes y el empleo de herramientas de simplificación como el mapa de Karnaugh de forma manual y a través de herramientas computacionales. En este apartado se resalta el proceso de diseño aplicando principios de ingeniería. Contando ya con herramientas lógicas y formales para el diseño y análisis de circuitos lógicos, se introducen los conceptos de circuitos combinacionales, a partir de elementos prediseñados como multiplexores, codificadores y sumadores completos entre otros, adicionalmente se emplean circuitos secuenciales basados en latches y FlipFlops, lo que permite abordar tanto contadores como máquinas de estado. Finalmente se abordan circuitos programables según las necesidades del curso, con dispositivos como CPLD, PSOC, FPGA, microprocesadores y memorias o tarjetas de desarrollo como Arduino. Como cierre del curso y demostración de lo aprendido durante el curso, se desarrollará y presentará un Dirección Académica –Currículo – abril de 2019 PLANTILLA SYLLABUS PROGRAMAS ACADEMICOS UNIPANAMERICANA – V1 proyecto final, que permita al estudiante aplicar los conceptos y técnicas vistas en esta asignatura. Alcance en conocimientos, actitudes y habilidades asociadas: Al finalizar el curso, el estudiante reconocerá las señales y sistemas digitales, sus aplicaciones, métodos de análisis y diseño. Comprendiendo también las bases del diseño estructurado de soluciones, la aplicación de la lógica y el algebra booleana, la integración de sistemas combinacionales en soluciones más complejas y los sistemas secuenciales y las máquinas de estado. Espacios, escenarios y ambientes que apoyan el proceso de enseñanza aprendizaje: La asignatura de Sistemas Digitales se ofrece bajo la modalidad presencial, apoyándose en clases presenciales y/o sesiones remotas mediadas por plataformas como Teams, aprovechando el espacio de aulas y laboratorios de la universidad, así como herramientas online y offline que permitan llevar a cabo simulaciones y diseño de sistemas digitales. Espacios a su vez enriquecidos por una serie de elementos de apoyo, como lecturas, videos, formularios evaluativos, empleo de simuladores y software con enfoque de gamificación, para el desarrollo de prácticas y facilitar la experimentación por parte del estudiante, sobre las posibilidades de los sistemas digitales. 3. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE Competencia Documenta procesos para interventoría, construcción, expansión y operación de redes de Competencia telecomunicaciones, así mismo, gestiona infraestructura de redes de comunicación de datos y de VoIP, hardware y software de seguridad, asegurando la continuidad de los servicios Resultados de aprendizaje Específicos: Desarrolla conocimientos de comportamiento de circuitos y sistemas lógicos Transversales Resultado(s) de aprendizaje del curso Razonamiento cuantitativo Extrae información específica de una muestra, con el fin de identificar elementos propios de una situación o comportamiento. Extrae información de una población, con el fin de establecer un modelo explicativo de carácter cuantitativo y/o cualitativo. Valida procedimientos y estrategias matemáticas utilizadas para dar solución a problemas. 4. CRITERIOS A continuación, se presentan los criterios que corresponden al desarrollo del curso, asociados a los desempeños que debe evidenciar el estudiante en su actuación. Estos son la base de los instrumentos de evaluación (Rúbricas de evaluación, matrices, listas de cotejo, entre otras) de los cuales se derivarán los indicadores y sus descriptores por nivel de desempeño. Dirección Académica –Currículo – abril de 2019 PLANTILLA SYLLABUS PROGRAMAS ACADEMICOS UNIPANAMERICANA – V1 CR 1. CR 2. CR 3. CR 4. CR 5. CR 6. CR 7. Utiliza dispositivos lógicos comerciales y dispositivos lógicos programables para el diseño y la construcción de circuitos digitales Utiliza las diversas clases de flip-flops para el diseño de máquinas de estado, contadores y registros Utiliza herramientas computacionales para la programación de circuitos digitales Selecciona, organiza y estructura los datos e información suministrada para dar solución a una situación problémica planteada. A partir de la información obtenida desarrolla un modelo que permita caracterizar el comportamiento de los datos. Establece la validez o pertinencia de una soluciónpropuesta a un problema dado. Redacta textos cortos en ingles relacionando cinco términos técnicos de la asignatura. 5. METODOLOGÍA QUE SE DESARROLLA EN EL CURSO Etapa 0. Reconocimiento Esta etapa inicial, con la aplicación de una prueba diagnóstica, basada en la resolución de ejercicios en el aula, en la que se validaran los conocimientos previos en conceptos y saberes necesarios para el correcto desarrollo de la asignatura. Entre los conocimientos a verificar o repasar, están: Sistemas numéricos Conceptos algebraicos Análisis de circuitos DC Señales Análogas y Circuitos AC Etapa 1. Contextualización El mapa conceptual que se presenta a continuación muestra la ruta que se va a desarrollar en el proceso enseñanza aprendizaje y que desemboca en los contenidos temáticos que se presentan en el ítem correspondiente. Dirección Académica –Currículo – abril de 2019 PLANTILLA SYLLABUS PROGRAMAS ACADEMICOS UNIPANAMERICANA – V1 Etapa 2. Profundización El curso se desarrollará en 4 etapas teniendo en cuenta los criterios de realización establecidos. Las etapas se distribuyen de la siguiente manera: Etapa 1: Comprensión de los principios de compuertas lógicas y lógica binaria, mediante el desarrollo de talleres grupales, simulación y prácticas de laboratorio. Etapa 2: Calculo y simplificación de sistemas digitales mediante algebra booleana y mapas de karnaught. Esta etapa se adelantará mediante talleres en clase y la solución a pequeños retos a simular, sugeridos por el docente, en los que el estudiante selecciona, organiza y estructura los datos e información suministrada para dar solución a una situación problémica planteada. Etapa 3: Conceptos y diseño de sistemas secuenciales como relojes y registros de corrimiento, mediante el uso de FlipFlops, Manejo de máquinas de estado de Mealy y de Moore, con los cuales, A partir de la información obtenida desarrolla un modelo que permita caracterizar el comportamiento de los datos y el comportamiento deseado. Etapa 4: Aplicación de sistemas digitales mediante el desarrollo de un proyecto final donde establece la validez o pertinencia de una soluciónpropuesta a un problema dado. y la redacción de su documentación, en la que debe incluir untexto corto en ingles relacionando cinco términos técnicos de la asignatura. Etapa 3: Transferencia Dirección Académica –Currículo – abril de 2019 PLANTILLA SYLLABUS PROGRAMAS ACADEMICOS UNIPANAMERICANA – V1 Se plantea la consolidación del proceso de aprehensión mediante la formulación y desarrollo de un proyecto final en el que, a partir de los saberes y habilidades desarrolladas durante el curso, se dé solución a un problema del contexto productivo o social. Este proyecto de aula será desarrollado en grupos y la temática o solución puede ser sugerida por el docente o los mismos estudiantes y se socializará en un espacio académico, como el aula, la semana de la innovación o eventos interinstitucionales o externos y con evaluación de carácter sumativo. Evaluación La evaluación del proceso académico corresponde a los lineamientos institucionales donde se valora la autoevaluación, heteroevaluación y la coevaluación de la siguiente manera Autoevaluación: El estudiante valora sus propios desempeños, identificando el nivel alcanzado en cada momento, a partir de la revisión crítica y transparente de su propio proceso, atendiendo a unos criterios de realización/desempeño establecidos para estimar el nivel de competencia, detectando con ello fortalezas, talentos, capacidades especiales al igual que dificultades, limitantes y oportunidades de mejora. Coevaluación: Los estudiantes realizan una valoración conjunta sobre la actuación del grupo, atendiendo a unos criterios de realización/desempeño establecidos en consenso; participando así en la valoración de los niveles de desempeño evidenciados. Heteroevaluación: El profesor y los expertos invitados, valoran los desempeños de los estudiantes, identificando el nivel alcanzado en cada momento, atendiendo a los criterios establecidos para estimar el nivel de competencia. 6. CONTENIDOS TEMATICOS Etapa 0. Reconocimiento Sistemas numéricos Conceptos algebraicos Análisis de circuitos DC Señales Analogas y Circuitos AC Etapa 1. Contextualización Concepto de sistema (entrada, proceso, salida) Señales análogas vs digitales Continuo vs discreto Ventajas y aplicaciones de señales digitales Transmision, almacenamiento y procesamiento Bit, Byte, Word Codificacionasci Conversion ADC Etapa 2. Profundización Compuertas básicas (not, and, or) Tablas de verdad Dirección Académica –Currículo – abril de 2019 PLANTILLA SYLLABUS PROGRAMAS ACADEMICOS UNIPANAMERICANA – V1 Compuertas XOR Implementación Circuitos digitales Algebra booleana Mapas de Karnaugh Simplificación de circuitos lógicos Circuitos combinacionales -Mux y Demux -Codificadores y decodificadores -Sumador medio y completo -ejemplos de sus usos LatchSR,JK FlipFlop JK, SR, D, T Circuitos secuenciales Máquinas de estado Memorias y ALU Introducción a dispositivos programables Como CPLD, FPGA, PSOC o Arduino Etapa 3: Transferencia Como evidencia del proceso de consolidación de los saberes y competencias desarrollado durante el curso, se plantea el desarrollo de un proyecto final de aula, que permita al estudiante desarrollar una solución empleando dispositivos electrónicos a una problemática particular (propuesta por el mismo estudiante o seleccionada de un banco de proyectos facilitado por el docente), en la que aplique el proceso de diseño propio de la ingeniería, identificando los requerimientos ingenieriles del proyecto asignado, seleccionando los elementos idóneos, aplicando los modelos matemáticos y conceptos disciplinares propios de la asignatura y/o de temas transversales y complementarios. Este proyecto será desarrollado en grupos de trabajo, enriqueciendo el proceso de aprendizaje al ser necesario el trabajo en equipo y la convivencia académica entre compañeros. Esta actividad evaluativa, será presentada a la comunidad académica en una muestra/sustentación en el aula u otro espacio interinstitucional o externo, en el que los miembros del grupo de trabajo fortalecerán sus aptitudes comunicativas. Dirección Académica –Currículo – abril de 2019 PLANTILLA SYLLABUS PROGRAMAS ACADEMICOS UNIPANAMERICANA – V1 REFERENCIAS Recurso disponible en Biblioteca de la institución Recursos bibliográficos Nota: El número de referentes obligatorios depende de la estrategia de formación planteada en el curso. Sin embargo, todos ellos deben estar asociados a las bases de datos digitales o al catálogo de recursos bibliográficos disponibles en la biblioteca de la institución. Para el caso de los cursos en modalidad virtual las referencias obligatorias deben ser de máximo 5 de los cuales se debe contar con al menos uno en segundo idioma. La bibliografía debe contener al menos siete referentes para consulta opcional por parte del estudiante, si desea profundizar o ampliar su conocimiento; al menos tres de ellos deben ser en otros idiomas. Ubicar la URL del recurso. Físico Enlace para ir al catálogo bibliográfico disponible para ubicar recursos bibliográficos impresos en Biblioteca https://biblioteca.ucompensar.edu.co/ Ejemplo de registro bibliográfico https://biblioteca.ucompensar.edu.co/cgibin/koha/opacdetail.pl?biblionumber=12590&query_desc=administraci %C3%B3n%20de%20empresas Repositorio CRAI UCompensar: podrá ubicar documentos, trabajados de grado, artículos y publicaciones UCompensar https://repositoriocrai.ucompensar.edu.co/ Enlace para ir a las colecciones disponibles: https://unipanamericanaeduco.sharepoint.com/Portal%20Mi Pana/SitePages/Colecciones.aspx Digital Enlace para acceder a Recursos digitales suscritos en las bases de datos, libros y revistas digitales: https://login.unipanamericana.basesdedatosezproxy.com/me nu Obligatorios Pérez, E. M., Mandado, E., & Mandado, Y. (2009). Automatas programables y sistemas de automatización. Marcombo Floyd, T. (2010). Fundamentos de sistemas digitales. Pearson Cayssials, R. (2014). Sistemas embebidos en FPGA. Alfaomega. Sabah, N. H. (2017). Electronics: Basic, Analog, and Digital with PSpice. Taylor & Francis Nota: Para ingresar a este último debe utilizar usuario y contraseña UCompensar. https://es-pdfdrivecom.ucompensar.basesdedatosezpr oxy.com/aut%C3%B3matasprogramables-y-sistemas-deautomatizaci%C3%B3ne187969762.html https://es-pdfdrivecom.ucompensar.basesdedatosezpr oxy.com/fundamentos-de-sistemasdigitales-floyd-9ed-e147380731.html https://www-alphaeditorialcloudcom.ucompensar.basesdedatosezpr oxy.com/library/search/fpga https://elibronet.ucompensar.basesdedatosezpro xy.com/es/lc/ucompensarenglish/tit ulos/140766 Dirección Académica –Currículo – abril de 2019 Otras bibliotecas Enlace para ir a los recursos digitales externos: https://unipanamericanaeduco.shar epoint.com/Portal%20MiPana/SiteP ages/Informacion%20de%20Interes. aspx Marcar con una X según corresponda PLANTILLA SYLLABUS PROGRAMAS ACADEMICOS UNIPANAMERICANA – V1 Group. Ayers, J. (2018). Digital integrated circuits: Analysis and design 2nd ed. Taylor & Francis group. https://elibronet.ucompensar.basesdedatosez proxy.com/es/ereader/ucompen sarenglish/141328 AnanthaChandrakasan. 6.111 Introductory Digital Systems Laboratory. Spring 2006. Massachusetts InstituteofTechnology: MIT OpenCourseWare Complementarios Brown, S., & Rose, J. (1996). FPGA and CPLD architectures: A tutorial. IEEE design& test ofcomputers, 13(2), 4257. https://ocw.mit.ed u/courses/electrical -engineering-andcomputerscience/6-111introductorydigital-systemslaboratory-spring2006/index.htm https://ieeexplore.iee e.org/abstract/docu ment/500200 Glosario: Abstraction: The process of reducing complexity to formulate generalized ideas or concepts, for example reducing a computing problem to its fundamental concepts. Álgebra de Boole: Es el modelo matemático soporte de la lógica combinacional. Algorithm: A description of the steps and decisions required to solve a problem. Binary:The use of two states or permissible values to represent data, such as the on and off position of a light switch or the transistors in a computer silicon chip that can be in either the electrical state of ON or OFF. Numeric systems: Number representation method to its analysis and exchange. Technical protocols: A set of ‘rules’ or behaviors that involve using technical facilities to support personal safety and security of data, such as activating privacy settings and online filtering features Dirección Académica –Currículo – abril de 2019 PLANTILLA SYLLABUS PROGRAMAS ACADEMICOS UNIPANAMERICANA – V1 Dirección Académica –Currículo – abril de 2019
