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Electrónica Digital I
IT- 7 - ACM- 04 - R Revisión: 1
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
PROGRAMA ANALÍTICO FIME
Nombre de la unidad de aprendizaje: Electrónica Digital I Frecuencia semanal: 3 hrs. Horas presenciales: 42 hrs. Horas de trabajo extra-aula: 38 hrs. Modalidad: Presencial Período académico: Semestral Unidad de aprendizaje: ( X ) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura ( X ) Formación básica profesional ( ) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección Créditos UANL: 4 incluyendo el laboratorio Fecha de elaboración: 07 / 12 / 2010 Fecha de la última actualización: 23 / 11 / 2013 Responsables del diseño: M. C. Juan Ángel Garza Garza M.C. César Augusto Leal Chapa M.C. Julián Eduardo Hernández Venegas Ing. Alejandro Torres Ramírez M.C. Humberto Figueroa Martínez M.C. Sara Judit Olivares González
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IT- 7 - ACM- 04 - R Revisión: 1 Presentación: Esta unidad de aprendizaje se divide en 3 unidades temáticas. En la primera unidad se aplicaran los fundamentos teórico y prácticos del Algebra Booleana. En la segunda se diseñaran sistemas electrónicos digitales, aplicando la metodología de diseño de sistemas combinacionales. En la tercera se diseñaran sistemas electrónicos digitales, aplicando la metodología de diseño de sistemas secuenciales síncronos, para que el estudiante diseñe e implemente sistemas electrónicos digitales, validando su funcionamiento mediante simulaciones y prototipos usando dispositivos electrónicos de función fija y programable, de acuerdo a las especificaciones requeridas. Propósito: La unidad de aprendizaje contribuye en la formación profesional del estudiante, asegurando la adquisición de las competencias necesarias para el ejercicio del campo profesional de la Ingeniería Electrónica. Posee conocimientos avanzados, generales o especializados, así como capacidad para aplicarlos a situaciones concretas. Es competitivo a nivel internacional por sus conocimientos, destrezas, actitudes y aptitudes. Es capaz de trabajar tanto individualmente como en equipo en el desarrollo de proyectos conjuntos y practica los valores y atributos que la Universidad promueve. Esta unidad de aprendizaje tiene como finalidad que el estudiante diseñe sistemas digitales Secuenciales y combinacionales. Competencias del perfil de egreso: a. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de aprendizaje: Esta unidad de aprendizaje contribuye al desarrollo de las siguientes competencias generales: Competencias instrumentales:
- Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico.
- Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la información y su transformación en conocimiento, así como para el aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad.
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IT- 7 - ACM- 04 - R Revisión: 1 Representación gráfica Competencias de la Unidad de Aprendizaje Instrumentales Utiliza los lenguajes lógico, formal, matemático, icónico, verbal y no verbal de acuerdo a su etapa de vida, para comprender, interpretar y expresar ideas, sentimientos, teorías y corrientes de pensamiento con un enfoque ecuménico Analizar los sistemas electrónicos digitales, utilizando circuitos electrónicos digitales (basados en los fundamentos del algebra booleana), aplicando técnicas de sistemas combinacionales y secuenciales Analizar los sistemas electrónicos digitales, basados en la aplicación de los fundamentos teóricos y prácticos del álgebra booleana, aplicando la metodología de diseño de sistemas secuenciales síncronos Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la información y su transformación en conocimiento, así como para el aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad Analizar los sistemas electrónicos digitales aplicando simulación por computadora e instrumentación, con el objeto de construir prototipos de función fija y programable Analizar sistemas electrónicos digitales, basados en la aplicación de los fundamentos teóricos y prácticos del álgebra booleana, aplicando la metodología de diseño de sistemas combinacionales, utilizando herramientas computacionales, analíticas y de instrumentación, implementando prototipos con dispositivos de función fija y programable, con el propósito de verificar su correcto funcionamiento Personales y de Interacción Social Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad sostenible Integradoras Construye propuestas innovadoras basadas en la comprensión holística de la realidad para contribuir a superar los retos del ambiente global interdependiente Analizar los sistemas electrónicos digitales con el objeto de construir prototipos de función fija y programable, en la solución de problemas que involucren sistemas industriales de circuitos electrónicos digitales Identificar los fundamentos teóricos y prácticos del Álgebra Booleana convirtiendo una idea de solución a un problema de ingeniería o de la creación de un nuevo diseño para obtener una solución óptima que se convierta a su vez en un dispositivo electrónico que opere satisfactoriamente
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IT- 7 - ACM- 04 - R Revisión: 1 Unidad temática 1: Álgebra Booleana. Competencias particulares: Identificar los fundamentos teóricos y prácticos del Álgebra Booleana convirtiendo una idea de solución a un problema de ingeniería o de la creación de un nuevo diseño para obtener una solución óptima que se convierta a su vez en un dispositivo electrónico que opere satisfactoriamente. Elementos de Competencia Evidencias de aprendizaje Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos Identificar los sistemas digitales, mediante el conocimiento de sus elementos, con el objetivo de familiarizarse con los componentes básicos del diseño. Identificar el contexto del Algebra Booleana, leyes, teoremas, representación gráfica mediante tabla de verdad, diagrama esquemático, ecuación booleana, circuito eléctrico equivalente y diagrama de tiempos, con la finalidad de simplificar un sistema combinacional. Reporte Componentes básicos de sistemas digitales Prototipo de la demostración física de la función booleana. Reporte del prototipo de la demostración del algebra booleana. Reporte Componentes básicos de sistemas digitales: Presentación. Limpieza. Orden. Conclusiones. Bibliografía. Entrega a tiempo. Prototipo de la demostración física de la función booleana: Presentación. Limpieza. Orden. Conclusiones. Bibliografía. Entrega a tiempo. Reporte del prototipo de la demostración del algebra booleana Presentación. Prototipo de la función booleana. Limpieza. Orden. Conclusiones. Bibliografía. Entrega a tiempo. Reporte de información de terminología y concepto de sistemas electrónicos digitales. Elaborar reporte del prototipo de reactivos que sea resultado de trabajo grupal previo, asentando procedimiento empleado y comportamiento de la dinámica grupal. Armar estéticamente el prototipo. Estado del arte en área de sistemas electrónicos digitales. Fundamentos teóricos y prácticos del Algebra Booleana. Procedimientos de análisis y síntesis de circuitos digitales. Aula Pizarrón. Marcadores y/o gis. Libro de texto. Componentes para prototipos.
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IT- 7 - ACM- 04 - R Revisión: 1 Unidad temática 3: Diseño Secuencial Competencias particulares: Analizar los sistemas electrónicos digitales, basados en la aplicación de los fundamentos teóricos y prácticos del álgebra booleana, aplicando la metodología de diseño de sistemas secuenciales síncronos, utilizando herramientas computacionales, analíticas y de instrumentación, implementando prototipos con dispositivos de función fija y programable, con el propósito de verificar su correcto funcionamiento. Elementos de Competencia Evidencias de aprendizaje Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos Identificar físicamente las características de un dispositivo generador del pulso, utilizando la memoria básica (Flip Flop), mediante sus tablas: Característica, y de excitación, con la finalidad de Implementar un dispositivo generador del pulso de sincronía Prototipo implementado del generador de pulso de sincronía con flip flop. Reporte del circuito generador de pulso. Prototipo implementado del generador de pulso de sincronía con flip flop: Presentación. Limpieza. Entrega a tiempo. Explicación verbal. Reporte del circuito generador de pulso: Presentación. Imagen del diagrama electrónico. Limpieza. Orden. Conclusiones. Bibliografía. Entrega a tiempo. Prototipo de un generador de pulso de sincronía utilizando la memoria básica (Flip Flop). Reporte del prototipo, este debe incluir el diagrama esquemático y la imagen de la simulación. Flip Flops, RS, JK, T, D, Tablas y sus aplicaciones Generación de pulsos de sincronía Eliminador de rebotes. Multibivradores, Monoestables y astables. Aplicaciones Registros de Corrimiento SISO, SIPO, PISO, PIPO y Universal Aula Pizarrón. Marcadores y/o gis. Libro de texto. Software de simulación. Componentes para elaboración de prototipos.
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IT- 7 - ACM- 04 - R Revisión: 1 Elementos de Competencia Evidencias de aprendizaje Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos Analizar un sistema digital, utilizando la metodología de los sistemas secuenciales síncronos, con la finalidad de diseñar un sistema digital para dar solución óptima a un problema. Prototipo implementado de sistemas secuenciales síncronos. Reporte de las técnicas para el sistema secuencial síncrono. Prototipo implementado de sistemas secuenciales síncronos: Presentación. Limpieza. Entrega a tiempo. Uso de dispositivos extras. Explicación verbal. Reporte de las técnicas para el sistema secuencial síncrono: Presentación. Imagen del diagrama electrónico. Limpieza. Orden. Conclusiones. Bibliografía. Entrega a tiempo. Diseñar el prototipo de un sistema digital secuencial síncrono, determinando la cantidad de Flip Flops, asignando los valores a los estados, las entradas y salidas, la tabla de estado siguiente, las ecuaciones mínimas, el diagrama esquemático y la implementación. Tomando en cuenta el diseño modular y la conexión en cascada Reporte del prototipo, este debe incluir el diagrama esquemático y la imagen de la simulación. Sistemas Secuenciales síncronos. Modelos Mealy y More. Metodología de diseño Aplicada a: ➢ Controladores de secuencia. ➢ Generadores de secuencia. ➢ Detectores de secuencias. ➢ Contadores. Aula Pizarrón. Marcadores y/o gis. Libro de texto. Software de simulación. Componentes para elaboración de prototipos.
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IT- 7 - ACM- 04 - R Revisión: 1 Fuentes de apoyo y consulta: Libro: Sistemas digitales Principios y Aplicaciones Autor: Tocci – Widmer Editorial: Prentice Hall Libro: Fundamentos de Sistemas Digitales Autor: T.L. Floyd Editorial: Prentice Hall Libro: Diseño Digital Principios y Prácticas Autor: John F. Wakerly Editorial: Prentice Hall Libro: Sistemas digitales y Electrónica Digital Autor: Juan Ángel Garza G. Editorial: Prentice Hall Libro: Fundamentos de Diseño Digital Autor: César A. Leal Chapa Editorial: F.I.M.E. – U.A.N.L. Libro: Electrónica Digital Principios y Aplicaciones Autor: Roger Tokiem Editorial: Mc Graw Hill
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IT- 7 - ACM- 04 - R Revisión: 1 Libro: Fundamentals of logic design. Autor: Charles H. Roth. Editorial: West. o Tema: Compuertas Lógicas Liga: http://es.wikipedia.org/wiki/Puerta Fecha última revisión: 12/10/ Revista: Saber Electrónica Año: 2008
de revista: 46
Mes: Octubre Nombre del artículo: Compuertas Lógicas Autor: Ing. Horacio D. Vallejo Perfil del docente: Licenciatura y/o Maestría afín en el área de la Electrónica y dominio de la unidad de aprendizaje.
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JEFATURA DE ACADEMIA JEFATURA DE DEPARTAMENTO
COORDINACIÓN DE LA DIVISIÓN SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA
DE ELECTRÓNICA Y CONTROL
