UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIACOORDINACIÓN DE FORMACIÓN BÁSICA

COORDINACIÓN DE FORMACIÓN PROFESIONAL Y VINCULACIÓN UNIVERSITARIAPROGRAMA DE UNIDAD DE APRENDIZAJE HOMOLOGADO

I. DATOS DE IDENTIFICACIÓN

1. Unidad académica (s): CAMPUS ENSENADA: FACULTADDE INGENIERÍA,ARQUITECTURAyDISEÑO, FACULTADDE INGENIERÍAY NEGOCIOS SAN QUINTÍNCAMPUS MEXICALI: FACULTAD DE INGENIERÍA,ESCUELADE INGENIERÍAy NEGOCIOS GUADALUPEVICTORIACAMPUS TIJUANA: FACULTADDE CIENCIASQUÍMICASE INGENIERÍA,FACULTADDE INGENIERÍAy NEGOCIOS

2. Programa (s) de estudio: (Técnico, Licenciatura (s)): INGENIERÍAEN COMPUTACIÓN 3. Vigencia del plan: 2009-2

Circuitos Digitales4. Nombre de la unidad de aprendizaje 12096

HPC: HCL: HE 3 CR 86. HC: 3 HL: 2 HT:

7. Etapa de formación a la que pertenece: --.:;D::...;i=sc=i=pl=in=ar=i=ac- _

8. Carácter de la unidad de aprendizaje: Obligatoria __ X _ Optativa _

9. Requisitos para cursar la unidad de aprendizaje: Ninguna

· ,

Firmas Homologadas

UNIVERSIDAD AUTONOMADE BAJA CALIFORNIA

FACULTAD DEINGENIERIA

Fecha de elaboración: Revisión may

Formuló:Norma Olivia Bravo IslasCarelia Guadalupe Gaxiola PachecoAglay González Pacheco SaldañaJorge Eduardo Ibarra EsquerLuz Evelia López Chico

Vo. Bo .. ~Q. Noemí Hemández HemándezCargo: Subdirectora Facultad de Ciencias uímicas I

VO.BoM.I. Joel Melchor Ojeda RuizCargo: Subdirector Facultad de In enierí

VO.BoM.C. Lizzette Velasco AulcyCargo: Subdirectora Facultad de In emería

FACULTAD DE INGENIEfl.!A,ARQUITECTURA Y DISENO

ENSENADA. B.C.

II. PROPÓSITO GENERAL DEL CURSO

Que el alumno inicie su formación en el área digital, aprendiendo las características básicas de los sistemas digitales, así como sus

principios y aplicaciones, usando como herramientas el álgebra Booleana y el uso de las redes secuenciales y combinacionales en forma

creativa para manejar y comprender de una manera más viable el Hardware de los sistemas de cómputo. Esta unidad de aprendizaje se

ofrece en la etapa disciplinaria , corresponde al área de ciencias de la ingeniería, y para su mejor aprovechamiento se sugiere que el

alumno tenga conocimientos básicos de Electricidad y Magnetismo, Circuitos y Matemáticas.

III. COMPETENCIA (S) DEL CURSO

Diseñar, simplificar y construir circuitos lógicos combinacionales y secuenciales distinguiendo los diferentes tipos de familias lógicas de los

circuitos integrados, utilizando dispositivos de baja y mediana escala de integración, así como manejar a nivel introductorio lenguaje de

programación adecuado para resolver problemas relacionados con el álgebra Booleana que son útiles en el control de procesos, de un

manera creativa, crítica, responsable y con respeto al medio ambiente.

IV. EVIDENCIA (S) DE DESEMPEÑO

El alumno diseña y construye un circuito secuencial y combinacional con los componentes comerciales más convenientes para la

resolución de problemas relacionados con el álgebra Booleana. El alumno elabora exámenes teóricos y prácticos de los conocimientos

adquiridos.

V. DESARROLLO POR UNIDADES

Competencia

Manejar terminología del área de diseño digital, mediante la revisión documental y bibliográfica, para aplicarla en el área de Hardware

con actitud reflexiva y organizada.

Contenido Duración

Unidad I. Introducción a la lógica digital 9 horas

1.1 Sistemas numéricos

1.1.1 Representación de números negativos en complemento a 2

1.1.2 Conversiones entre bases

1.2 Códigos

1.3 Operaciones aritméticas básicas en sistema binario y hexadecimal

1.4 Operaciones lógicas básicas: NOT, AND, OR, NAND, NOR, XOR

1.5 Familias lógicas y sus propiedades

1.6 Escalas de integración

V. DESARROLLO POR UNIDADES

Competencia

Diseñar circuitos electrónicos de pequeña escala de integración, aplicando los principios del álgebra booleana y técnicas de reducción de

ecuaciones booleanas para resolver problemas sencillos de electrónica digital, con actitud creativa y responsable.

Contenido Duración

Unidad II. Minimización de funciones y diseño en SSI 12 horas

2.1 Algebra Booleana

2.2 Leyes y Teoremas

2.3 Funciones y tablas de verdad

2.4 Lógica positiva y lógica negativa,

2.5 Mintérminos y Maxtérminos

2.6 Mapas de Karnaugh

2.7 Redes combinacionales con compuertas NAND y NOR

2.8 Método tabular (DeQuine McCluskey)

V. DESARROLLO POR UNIDADES

Competencia

Diseñar circuitos electrónicos de mediana escala de integración, aplicando los principios del álgebra booleana y técnicas de reducción de

ecuaciones booleanas para resolver problemas sencillos de electrónica digital, con actitud creativa y responsable.

Contenido Duración

Unidad III. Circuitos MSI y sus aplicaciones 8 horas

3.1 Multiplexores y Demultiplexores

3.2 Codificadores y Decodificadores

3.3 Comparadores

3.4 Sumadores y restadores

3.5 Unidades aritméticas-lógicas

3.6 Implementación de funciones lógicas en MSI

V. DESARROLLO POR UNIDADES

Competencia

Diseño de circuitos secuenciales básicos y armarlo para comprobar las respuestas de los circuitos en diferentes tiempos aplicando los

principios de los FLIP FLOPS con compromiso y disposición.

Contenido Duración

Unidad IV. Flip-Flops 8 horas

4.1 FLIP FLOPS

4.1.1 Flip-Flop S-R (Set-Reset)

4.1.2 Tipo D

4.1.3 Flip-Flop J-K,

4.1.4 Tipo T

4.1.5 Flip-Flop Maestro-Esclavo

4.2 Conversiones entre FLIP FLOPS

4.3 Circuitos básicos con FLIP FLOPS

V. DESARROLLO POR UNIDADES

Competencia

Analizar circuitos con dispositivos programables básicos de memoria, considerando su clasificación, funcionamiento y aplicación para

producir sus propios diseños que necesiten almacenar datos binarios, con actitud crítica y responsable.

Contenido Duración

Unidad V. Elementos de Memorias y Dispositivos programables 11 horas

5.1 Clasificación de memorias RAM y ROM

5.2 Funcionamiento de memorias

5.3 Aplicaciones con memorias

5.4 Clasificación de dispositivos programables (PLD, PLA, GAL, SPLD, CPLD, FPGA, MPGA)

5.5 Introducción al lenguaje de Descripción de Hardware

VI. ESTRUCTURA DE LAS PRÁCTICAS

No. de Práctica

Competencia(s) Descripción Material de Apoyo

Duración

1 INTRODUCCIÓN AL LABORATORIO

DE CIRCUITOS DIGITALES.

Conocer la forma de conexión del proto

board, normas de seguridad, equipo y

accesorios del mismo a través de la

exposición por parte del profesor de

laboratorio e investigación del tema para

adquirir sentido de responsabilidad de

manera crítica y objetiva.

Dar a conocer al alumno como se usa

el proto board, las normas de

seguridad del equipo, materiales y

accesorios necesarios.

Proto board, conectores y

circuitos

Integrados.

2 horas

2 COMPROBACIÓN DE TABLAS DE

VERDAD.

Verificar tablas de verdad de compuertas

and, or, nand, nor, or exclusivo e inversor

para conocer cómo trabajan estos

dispositivos a través de la observación para

motivar la curiosidad sobre el

funcionamiento de los circuitos digitales.

Verificación práctica de las tablas de

verdad de las principales compuertas.

Proto board, Fuente de dc

Circ. Integrados y

conectores

4 Horas

3 COMPUERTAS FUNCIONALMENTE

COMPLETAS.

Diseñar y alambrar un circuito

combinacional usando mintérminos,

maxtérminos, con compuertas nand y nor

para evaluar el mejor diseño y ser crítico al

elegir un diseño.

Armar un circuito en función de sumas

de productos, en productos de sumas,

usando sólo compuertas Nand y

solamente compuertas Nor. Verificar

el funcionamiento

Proto board, fuente de dc

Circuitos integrados y

conectores

6 Horas

4 CIRCUITOS MSI

Usar multiplexores y comparadores en

circuitos combinacionales para simplificar

aún más un diseño lógico y comparar las

ventajas de reducir físicamente un circuito a

Armar el diseño usando sólo circuitos

MSI, y verificar funcionamiento, por

ejemplo un sumador/restador binario.

Proto board, conectores y

circuitos integrados.

4 Horas

través de crear diseños óptimos de manera

responsable.

5 CONTADORES

Usar FLIP FLOPS en el diseño y armado de

contadores para diferenciar entre circuitos

combinacionales de los secuenciales a través

de la organización de ideas y contrastar las

aplicaciones que tiene cada tipo de circuito.

Diseñar y armar un circuito que genere

determinada secuencia en un display

de 7 segmentos.

Proto board, Fuente de dc

Circuitos integrados y

Conectores

4 Horas

6 MEMORIAS.

Utilizar memorias RAM y/o ROM para

almacenar datos binarios.

Utilizar dispositivos de memoria para

un el diseño de un circuito

combinacional o secuencial. Por

ejemplo:

Convertidor Binario a BCD

Convertidor BCD a Binario

Proto board, conectores y

circuitos integrados.

6 Horas

7 PROYECTO

Realizar una aplicación práctica de los

conocimientos adquiridos en el transcurso

del semestre para impulsar la creatividad y

con actitud de cooperación y disposición

para el trabajo en equipo y proponer mejores

alternativas a productos que ya estén en el

mercado o innovar nuevos productos.

Aplicar en un proyecto los

conocimientos de circuitos

combinacionales, secuenciales y

memorias.

Proto board, conectores y

circuitos integrados.

6 Horas

VII. METODOLOGÍA DE TRABAJO

El profesor dará la explicación en clase, ya sea en pizarrón o con medio electrónico (diapositivas). Los alumnos podrán exponer en clase

parte de los temas de clase, sugeridos por el profesor.

En el laboratorio, el alumno trabajará de manera individual en las 6 primeras prácticas. El proyecto final podrá ser en equipo

dependiendo de la complejidad del circuito.

VIII. CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Mas del 80% de asistencia para tener derecho a Ordinario y más del 40% de asistencia para tener derecho a Extraordinario.

La calificación del Laboratorio tendrá al menos un 20% de valor en la calificación final.

Se tomará en cuenta las calificaciones obtenidas en los exámenes parciales y/o departamentales, tareas, ejercicios en clase, asistencia y

participación.

IX. BIBLIOGRAFÍA

Básica Complementaria

Sistemas Digitales. Principios y Aplicaciones. 10ª edición

Ronald Tocci

Ed. Pearson Educación, 2007

ISBN13: 9789702609704

ISBN 9702609704

Diseño Digital. 3ª edición

Morris Mano

Ed. Person Educación de México, 2005

ISBN13: 9789702604389

ISBN 9702604389

Principios de diseño lógico digital

Norman Balabanian

CECSA, 2002

ISBN 9702402565

Introducción al diseño lógico digital

Hayes, John P. (John Patrick), 1944-.

Argentina: Addison-Wesley, 1996.

ISBN 0-201-62590-3

Fundamentos de diseño lógico. 5ª edición

Charles H. Roth

Ed. Thompson, 2005

ISBN 9706863737