Profesorado

Carlos Corrales Alba

Situación

Prerrequisitos

No son necesarios tener conocimientos previos.

Contexto dentro de la titulación

En la actualidad, la inmensa mayoría de los equipos de comunicaciones y
control que se encuentran en un buque, son digitales. En esta asignatura, se
presentan los conocimientos básicos que se han de tener para conocer la
estructura y funcionamiento de un sistema digital, desde el punto de vista del
diseño más que del electrónico. Estos conocimientos no se han visto en
asignaturas del bachillerato y van a relacionarse con varias asignaturas de la
titulación, como Electrónica y Electricidad, Servotecnia Naval, Tecnologías de
los Sistemas Electrónicos, Microprocesadores y Microcontroladores Aplicados a
la Industria, etc.

Recomendaciones

1. Deberían, asimismo, tener nociones básicas sobre electricidad y electrónica.
2. Deberían tener interés por las nuevas tecnologías y el diseño de equipos.
3. Deberán tener motivación por conocer y  comprender el funcionamiento de la
mayoría del equipamiento que se encuentra a bordo del buque o en tierra.

Competencias

Competencias transversales/genéricas

•  Capacidad de análisis, síntesis, diseño y gestión de procesos.
•  Capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica.
•  Habilidades básicas en el manejo del ordenador e instrumental de
laboratorio.
•  Capacidad de aprender y generar nuevas ideas.
•  Capacidad para adaptarse a nuevas situaciones.
•  Resolución de problemas y toma de decisiones.
•  Toma de decisiones.
•  Capacidad de trabajar en equipo interdisciplinar y de forma autónoma.
•  Capacidad para comunicarse con personas no expertas en la materia.

Competencias específicas

• Cognitivas(Saber):

  1. Conocer el fundamento de los sistemas digitales.
  2. Conocer las diferencias entre los sistemas combinacionales y
  secuenciales.
  3. Saber diferenciar el mundo analógico del digital.
  4. Conocer los métodos de diseño de los sistemas digitales.
  5. Comprenderlas funciones de los circuitos digitales.
  6. Identificar los circuitos electrónicos digitales más comunes.
  7. Asociar funciones digitales a situaciones reales.
  8. Saber establecer diagramas de bloques.
  

• Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

  1. Manejar instrumentación para análisis y diseño de sistemas
  digitales.
  2. Saber relacionar los conocimientos teóricos con la práctica.
  3. Organizar la información.
  4. Montar sistemas digitales.
  5. Transferir los resultados obtenidos por simulación al mundo real.
  6. Saber implementar un mismo sistema digital de varias formas.
  

• Actitudinales:

  1. Tener deseo de aprender
  2. Tener motivación.
  3. Saber expresar lo aprendido.
  4. Habilidad para desenvolverse en un laboratorio y utilizar el
  material básico correspondiente.
  5. Tener capacidad para trabajar en equipo.
  6. Tener generosidad para compartir la información.
  

Objetivos

Objetivos generales de la Asignatura
•  Conocer y comprender la operación a nivel lógico y temporal de los
circuitos y sistemas digitales básicos.
•  Conocer y aplicar las herramientas y técnicas de estudios, tanto de
análisis como de síntesis.
•  Adquirir la capacidad de modelar la realidad mediante entes abstractos.
•  Resolver problemas complejos en el nivel de conmutación, incluyendo la
traducción a/desde el lenguaje hablado.
•  Comprender y aplicar los criterios básicos en el diseño de circuitos y
sistemas digitales (sobre todo, coste, velocidad y modularidad).
•  Identificar circuitos integrados digitales SSI/MSI comerciales y el
instrumental básico del laboratorio, aprendiendo a operar con ellos.
•  Aplicar el material de laboratorio en la implementación de circuitos,
en su testeado funcional y en la medida de valores lógicos y temporales y
eléctricos.
•  Reconocer los fallos más comunes y su detección y/o corrección.

Objetivos específicos
•  Aplicar los conocimientos para solucionar problemas, en concreto:
Definir el problema.
Evaluar y elegir una estrategia de solución.
Diseñar y comunicar la solución.
Evaluar alternativas.
•  Conocer la problemática fundamental y adquirir una base sólida en las
subáreas temáticas asignadas, en concreto:
Aprender la materia de la asignatura (ver objetivos generales de la
misma a continuación de éstos).
Lograr destreza práctica en el laboratorio.
Alcanzar madurez científico-matemática.
Conocer y aplicar las tres metodologías de trabajo: teoría, abstracción
y diseño.
Saber las principales líneas avanzadas.
Entender la incidencia de los cambios tecnológicos sobre las
realizaciones de los sistemas digitales.
Manejar las fuentes de documentación.
•  Lograr un sólido grado de formación humana, en concreto:
Potenciar las capacidades de comunicación hablada y escrita.
Manejar documentación en inglés.
Trabajar en equipo.
Familiarizarse y valorar las actividades profesionales.

Programa

Bloque temático I: SISTEMAS COMBINACIONALES (24 horas)

Tema 1: SISTEMA BINARIO. (3 h)
Introducción. Operaciones aritméticas en sistema binario. Complementos: tipos.
Sustracción empleando complementos. Sistema de numeración Octal y Hexadecimal.

Tema 2: CÓDIGOS BINARIOS. (3 h)
Introducción. Código Binario Natural. Códigos Decimales Codificados en Binario
(BCD): tipos. Códigos progresivos: Código de Gray. Códigos detectores de Error.
Códigos Correctores de Error. Códigos Alfanuméricos.

Tema 3: ALGEBRA DE BOOLE. (3,5 h)
Introducción. Operaciones Lógicas. Postulados, propiedades  y  teoremas del
álgebra de Boole.

Tema 4: FUNCIONES LÓGICAS. (4 h)
Introducción. Función OR, AND, NOT, NOR y NAND. Función EXCLUSIVA-OR. Puertas
OR, AND, INVERSOR, NAND, NOR, EX-OR y EX-NOR. Implementación de Funciones
Lógicas sólo con puertas NAND y sólo con puertas NOR.

Tema 5: SIMPLIFICACIÓN DE FUNCIONES LÓGICAS. (3 h)
Introducción. Método de Karnaugh.

Tema 6: CIRCUITOS COMBINACIONALES I. (4 h)
Introducción. Decodificador. Codificador. Multiplexor. Implementación de
Funciones Lógicas con Multiplexores. Demultiplexor. Sumador Aritmético.
Sustracción empleando Sumadores Aritméticos. Comparador de Magnitud. Generador
de paridad. Detector de paridad. Unidad Aritmético Lógica ALU.

Tema 7: CIRCUITOS COMBINACIONALES II. (3,5 h)
Puerta Triestado. Memoria de sólo lectura. Diseño. Tipos de ROM: PROM, EPROM,
EEPROM. Lógica de Sistema Programable (PAL).

Bloque temático II: SISTEMAS SECUENCIALES (19 horas)

Tema 8: INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS SECUENCIALES. (4 h)
Características, estructura y tipos. Biestables: Latch y Flip-Flop. Tipos: SR,
D, JK, T, Master Slave. Disparador Schmitt.

Tema 9: DISEÑO DE CIRCUITOS SECUENCIALES SINCRONOS. (5 h)
Introducción. Metodología. Diagrama de Excitación. Tabla de Estados. Ecuación
Característica. Ejemplos.

Tema 10: CONTADORES. (4 h)
Introducción. Método de Diseño. Tipos de Contadores. Diagramas Temporales.
Contadores Reversibles. Aplicaciones.

Tema 11: REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO. ( 3 h)
Introducción. Tipos de registros. Registros de Desplazamiento de Carga Serie.
Registros de desplazamiento de carga paralelo. Registro de Desplazamiento
Universal. Cerrojos. Aplicaciones.

Tema 12: MEMORIAS RAM. (3 h)
Introducción. Tipos. Direccionamiento. Lectura y Escritura. Celda de
almacenamiento binario. Memoria RAM Universal.

PROGRAMA DE CLASES PRÁCTICAS (8 horas)

Práctica 1. SISTEMAS COMBINACIONALES-1. (2 h)
Simplificación de funciones lógicas. Implementación en el entrenador
electrónico y posterior comprobación por software de simulación en un PC.

Práctica 2. SISTEMAS COMBINACIONALES-2. (2 h)
Realización De un circuito sumador/restador completo empleando circuitos
digitales. Implementación en el entrenador electrónico y posterior comprobación
por software de simulación en un PC.

Práctica 3. SISTEMAS SECUENCIALES-1. (2 h)
Diseño de un circuito secuencial sincrono real. Implementación en el entrenador
electrónico y posterior com-probación por software de simulación en un PC.

Práctica 4. SISTEMAS SECUENCIALES-2. (2 h)
Diseño de un frecuencímetro digital. Implementación en el entrenador .

Metodología

Las clases teóricas y de problemas se realizarán, preferentemente, en pizarra
con la ayuda de transparencias y presentaciones con proyector.
Las prácticas de laboratorio serán regladas y se realizarán el el laboratorio
109 del CASEM, mediante el empleo de simuladores electrónicos de circuitos
digitales y ayudadas por programas informáticos de simulación de sistemas
digitales.

Distribución de horas de trabajo del alumno/a

Nº de Horas (indicar total): 112.5

• Clases Teóricas: 35  
• Clases Prácticas: 19  
• Exposiciones y Seminarios:  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas: 4  
  • Individules:  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado: 2  
  • Sin presencia del profesorado: 9.5  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 40  
  • Preparación de Trabajo Personal:  
  • ...
     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 3  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal):  

Técnicas Docentes

Criterios y Sistemas de Evaluación

El peso de la evaluación final de la asignatura recaerá sobre el examen final
escrito (75%), que incluirá principalmente, problemas prácticos. La prácticas
de laboratorio son obligatorias, y la realización de las memorias de prácticas
(20%), así como la asistencia a clase (5%) complementarán la calificación final.

Recursos Bibliográficos

- ELECTRÓNICA DIGITAL. L. Cuesta, A. Gil Padilla, F. Remiro. Ed. McGraw Hill
- SISTEMAS DIGITALES: PRINCIOS Y APLICACIONES.Tocci. Ed. Prentice Hall-
- FUNDAMENTOS DE DISEÑO DIGITAL. M. Morris, C. R. Kime. Ed. Prentice Hall
- FUNDAMENTOS DE SISTEMAS DIGITALES. T. L. Floyd. E. Prentice Hall
- ELECTRÓNICA DIGITAL: 1. DISPOSITIVOS Y SISTEMAS DIGITALES. A. Gil Padilla.
Ed. McGraw Hill
- PRINCIPIOS Y APLICACIONES DIGITALES. A.P. Malvino, D.P. Leach. Ed. Marcombo
- CIRCUITOS DIGITALES Y MICROPROCESADORES. H. Tabú. Ed. McGraw Hill
- MANUAL DE PRACTICAS DE ELECTRÓNICA DIGITAL. E. Mandado. Ed. Marcombo
- TEORÍA DE CONMUTACIÓN Y DISEÑO LÓGICO. F.J. Hill, G.R. Peterson. Ed. Limusa
- DISEÑO DIGITAL: PRINCIPIOS Y PRÁCTICAS. J.F. Wakerley. Ed. Prentice Hall