Profesorado

Teoría y Problemas: Carlos Corrales Alba
Prácticas de Laboratorio: Luis García González

Situación

Prerrequisitos

No existe ningún tipo de prerrequisito para su impartición y docencia.

Contexto dentro de la titulación

Actualmente esta materia se imparte en el Primer Cuatrimestre del 2º
curso. En
esta asignatura, se presentan los conocimientos básicos que han de
tener
los alumnos para conocer la estructura y funcionamiento de un sistema
digital,
desde el punto de vista del diseño lógico 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
Electricidad,
Microprocesadores y Microcontroladores, etc. Esta
materia es básica para Instrumentación Electrónica, Informática
Industrial,
etc.

Recomendaciones

Los conceptos incluidos en esta materia no dependen directamente de
ninguna
otra impartida en la titulación. No obstante para realizar con mayor
habilidad
las prácticas, es recomendable que el alumno curse con anterioridad
las
materias que analicen circuitos eléctricos y/o electrónicos y sobre
todo se
describa y use el instrumental de laboratorio. Algunas de estas
materias
pueden ser Física,Teoría de Circuitos, Fundamentos de Ingeniería
Eléctrica y
Tecnología Electrónica.
Deberían, asimismo, tener nociones básicas sobre electricidad y
electrónica.
Deberían tener interés por las nuevas tecnologías y el diseño de
equipos.
Deberán tener motivación por conocer y comprender el funcionamiento de
la
mayoría del equipamiento de tecnología digital que se encuentra en la
industria.

DESCRIPTOR: Sistemas Digitales. Estudio y Diseño. (B.O.E. nº80
abril/02).

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
delaboratorio.
•  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):

  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 rabajar en equipo.
  6. Tener generosidad para compartir la
  información.
  
  

• 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

SISTEMAS COMBINACIONALES (42 horas)

Tema 1: SISTEMA BINARIO. (5 h)
Introducción. El sistema binario. Operaciones aritméticas en el sistema
binario. Complementos. Sustracción empleando complementos. Sistemas octal
y
hexadecimal.

Tema 2: CÓDIGOS BINARIOS. (5 h)
Introducción. Código binario natural. Códigos decimales codificados en
binario
(BCD). Códigos progresivos. Códigos detectores de error. Códigos
correctores de
error. Códigos alfanuméricos.

Tema 3: ALGEBRA DE BOOLE. (6 h)
Introducción. Operaciones en el álgebra de Boole. Postulados. Propiedades.
Teoremas.

Tema 4: FUNCIONES LÓGICAS. (7 h)
Funciones lógicas elementales. Implementación de funciones lógicas sólo
con
puertas NAND y sólo con puertas NOR. Representación de funciones lógicas.

Tema 5: SIMPLIFICACIÓN DE FUNCIONES LÓGICAS. (6 h)
Introducción. Método del diagrama de Karnaugh.

Tema 6: CIRCUITOS COMBINACIONALES I. (7 h)
Introducción. Codificadores. Decodificadores. Multiplexores.
Demultiplexores.
Comparador de magnitud. Generador de paridad. Detector de paridad. Unidad
aritmético lógica (ALU).

Tema 7: CIRCUITOS COMBINACIONALES II. (6 h)
Puertas triestado. Memorias de sólo lectura (ROM). Dispositivos lógicos
programables (PLDs).

PROGRAMA DE CLASES PRÁCTICAS (8 horas)

Práctica 1. Introducción y funciones lógicas.
Práctica 2. Características y parámetros de los Circuitos integrados.
Práctica 3. Funciones combinacionales.
Práctica 4. Multiplexores y Demultiplexores.
Práctica 5. Comparadores, Detectores de Paridad y Circuitos Aritméticos.

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, en el laboratorio ISA V
situado en
la ESI-1, 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: 26  
• Clases Prácticas: 26  
• Exposiciones y Seminarios:  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas: 4  
  • Individules:  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado: 4  
  • Sin presencia del profesorado:  
• 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

Un examen final escrito con preguntas sobre el temario, que incluirá
principalmente problemas prácticos, con un peso máximo del 75%.
Las prácticas de laboratorio y la realización de las memorias
de prácticas (20%) son obligatorias. La asistencia a clase (5%)
complementará
la calificación final.

Recursos Bibliográficos

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA:
Teoría:
.- ELECTRÓNICA DIGITAL
L. Cuesta, A. Gil Padilla, F. Remiro
Ed. McGraw Hill
.- SISTEMAS DIGITALES: PRINCIOS Y APLICACIONES
R.J. Tocci
Ed. Prentice Hall
.- FUNDAMENTOS DE DISEÑO DIGITAL
M. Morris, C. R. Kime
Ed. Prentice Hall
.- FUNDAMENTOS DE SISTEMAS DIGITALES
T. L. Floyd
Ed. 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. Taub
Ed. McGraw Hill
.- MANUAL DE PRÁCTICAS 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

Problemas:
- ELECTRONICA DIGITAL
CUESTA/GIL/Remiro.
Ed. McGraw Hill.
- PROBLEMAS DE SISTEMAS ELECTRONICOS DIGITALES
OTERO/VELASCO.
Ed. Paraninfo.
- PRINCIPIOS DIGITALES
TOKHEIM, R. L.
Ed. McGraw Hill.
- MANUAL DE PRACTICAS DE ELECTRÓNICA DIGITAL
GARCÍA GONZÁLEZ, L.
Entregadas en copistería.
Ed. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática. UCA