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SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS
FÍSICO MATEMÁTICAS
PROGRAMA SINTÉTICO
CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica
ASIGNATURA: Circuitos Digitales SEMESTRE: Quinto
OBJETIVO GENERAL:
El alumno diseñará y construirá circuitos digitales combinatorios y secuenciales para la solución de problemas de ingeniería, mediante la aplicación de fundamentos teóricos y técnicas experimentales.
CONTENIDO SINTÉTICO:
I. Introducción II. Circuitos Lógicos Combinatorios III. Diseño de Circuitos Secuenciales IV. Dispositivos Programables
METODOLOGÍA:
*Estudio y análisis, por parte del alumno, de la información bibliográfica que complemente el material teórico que expone el profesor en el aula. *Búsqueda y selección, por parte del alumno, de la información técnica, contenida en manuales, que respalde el funcionamiento de los circuitos integrados, que utilizará en la parte experimental de la materia, bajo la orientación permanente del profesor.
- Diseño y construcción por parte del alumno de cada uno de los circuitos contenidos en la guía de prácticas, comprobando su funcionamiento bajo la aprobación del profesor.
- Elaboración, por parte del alumno, de los reportes correspondientes a cada una de las prácticas, las cuales, el profesor revisará para su correcta estructuración, en un proceso de retroalimentación permanente.
EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN:
- Tres exámenes parciales y, en su caso, un examen extraordinario para evaluar la parte teórica.
- Participación del alumno en el desarrollo de ejercicios propuestos.
- Reportes de todas las prácticas realizadas en el laboratorio para evaluar la parte práctica.
- Trabajos extra clase realizados.
BIBLIOGRAFÍA:
Hill Frederick & Peterson G.R. “Teoría de Conmutación y Diseño Lógico”; Limusa. 1987, 644 pp.
Morris Mano M. “Diseño Digital”; Prentice Hall, México 1995, 520 pp.
Nelson P. Victor; Nagle H. Troy; Carroll D. Hill; Irwin J. David. “Análisis y Diseño de Circuitos Lógicos Digitales” Prentice-Hall. México, 1996, 842 pp.
Tocci Ronald J.; Widmer Neal. S. “Sistemas Digitales. Principios y Aplicaciones”. Prentice Hall, 8ª. Edición. México, 2003, 886 pp.
Wakerly John F. “Diseño Digital. Principios y Prácticas” Pearson. 3ra. edición. México, 2001, 946 pp.
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ESCUELA: Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica OPCIÓN: COORDINACIÓN: Academia de Computación DEPARTAMENTO: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica
ASIGNATURA: Circuitos Digitales SEMESTRE: Quinto CLAVE: CRÉDITOS: 7. VIGENTE : Agosto 2005 TIPO DE ASIGNATURA: Teórico-Práctica MODALIDAD: Escolarizada
TIEMPOS ASIGNADOS
HORAS/SEMANA TEORÍA: 3.
HORAS/SEMANA PRÁCTICA: 1.
HORAS/SEMESTRE TEORÍA: 54.
HORAS/SEMESTRE PRÁCTICA: 27.
HORAS/TOTALES: 81.
PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: ESIME Culhuacan y ESIME Zacatenco REVISADO POR: Subdirección Académica APROBADO POR: Consejos Técnicos Consultivos Escolares de la ESIME Culhuacan y ESIME Zacatenco
M. en C. Miguel Ángel Rodríguez Zuno ESIME-CULHUACAN
M. en C. Jesús Reyes García ESIME-ZACATENCO
AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN.
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ASIGNATURA: Circuitos Digitales CLAVE: HOJA 3 DE 8
No. UNIDAD I NOMBRE: Introducción
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno interpretará los conceptos básicos de los circuitos digitales, utilizando compuertas y circuitos integrados a pequeña escala de integración (SSI), asociados a la aplicación de técnicas de simplificación de arreglos lógicos.
HORAS No. TEMA
T E M A S
T P EC
CLAVE BIBLIOGRÁFICA
1.1.
1.1.
Diferencias entre Señal Analógica y Señal Digital. Conceptos básicos de Lógica Simbólica y Álgebra de Proposiciones. Sistemas Numéricos
Compuertas lógicas básicas. (and, or, not, nand, nor)
Métodos de reducción Álgebra de Boole Definiciones Postulados, Leyes y Teoremas Implementaciones Función Booleana
Mapas de Karnaugh Procedimientos de utilización Mapas de 2 a 5 variables Condiciones de indiferencia Aplicaciones: Convertidores de Código
Subtotal
1B, 2B, 3B, 4B, 5B
6C, 7C, 8C, 9C
ESTRATEGIA DIDÁCTICA:
Identificación de los conceptos y fundamentos teóricos de los temas de la unidad I, con la guía del profesor, reforzándolos con lecturas complementarias. Participación en la resolución de ejercicios y problemas tipo, seleccionados por el profesor. Búsqueda de información técnica, vertida en manuales para llevar a cabo las prácticas 1,2 y 3 en el laboratorio con la orientación del profesor. Realización de trabajos extra clase para comprobar en forma preliminar los circuitos que se evaluarán en el laboratorio. Integración de equipos de trabajo para la realización de la parte experimental. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN: Al finalizar la unidad I se hará el primer examen parcial, tomando en cuenta la participación del alumno en la solución de ejercicios. En la fase experimental el alumno deberá haber realizado las tres primeras prácticas con sus reportes debidamente estructurados, las cuales se tomarán en cuenta para la calificación final. El primer examen parcial abarcará totalmente la unidad I.
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ASIGNATURA: Circuitos Digitales CLAVE: HOJA 4 DE 8
No. UNIDAD II NOMBRE : Circuitos Lógicos Combinatorios
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno aplicará las técnicas de diseño para la realización modular de circuitos combinatorios, así como circuitos integrados de mediana escala de integración (MSI) en el manejo de datos.
HORAS No. TEMA
T E M A S
T P EC
CLAVE BIBLIOGRÁFICA
2.1. 2.1. 2.1. 2.1.
2.2. 2.2. 2.2.
2.3.
2.3.
Circuitos Aritméticos Operaciones Aritméticas Representación de números con signo Sumadores, Restadores y Sumador Restador. Comparador Lógico
Codificadores-Decodificadores El Decodificador como generador de Minitérminos Decodificador del BCD a Siete segmentos. Codificador para Teclado
Multiplexores-Demultiplexores Aplicaciones del multiplexor en la solución de funciones booleanas Método de Optimización del multiplexor.
Subtotal
1B, 2B, 3B, 4B, 5B
6C, 7C, 8C, 9C
ESTRATEGIA DIDÁCTICA:
Identificación de los conceptos y fundamentos teóricos de los temas de la unidad II, con la guía del profesor, reforzándolos con lecturas complementarias. Participación en la resolución de ejercicios y problemas tipo, seleccionados por el profesor. Búsqueda de información técnica, vertida en manuales para llevar a cabo las prácticas 4, 5 y 6 en el laboratorio con la orientación del profesor. Realización de trabajos extra clase para comprobar en forma preliminar los circuitos que se evaluarán en el laboratorio. Integración de equipos de trabajo para la realización de la parte experimental. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN: Al finalizar la unidad II se hará el segundo examen parcial, tomando en cuenta la participación del alumno en la solución de ejercicios. En la fase experimental el alumno deberá haber realizado las prácticas 4, 5 y 6 con sus reportes debidamente estructurados, las cuales se tomarán en cuenta para la calificación final. El segundo examen parcial abarcará totalmente la unidad II y los primeros temas de la unidad III.
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ASIGNATURA: Circuitos Digitales CLAVE: HOJA 6 DE 8
No. UNIDAD IV NOMBRE: Dispositivos Programables
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno aplicará los diferentes tipos de memorias semiconductoras y en el contexto de un sistema de cómputo, a su vez, probará los medios de implementación lógica a gran escala en el laboratorio mediante el uso de PLD’s.
HORAS No. TEMA
T E M A S
T P EC
CLAVE BIBLIOGRÁFICA
4.1. 4.1.
4.2.
Contexto de la Memoria en un sistema de Cómputo. Clasificación y Tecnologías Memoria EPROM
Dispositivos de Lógica Programable (PLD´s ) Arreglos Lógicos Programables (GAL´s )
Subtotal
Total
ESTRATEGIA DIDÁCTICA:
Identificación de los conceptos y fundamentos teóricos de los temas de la unidad IV, con la guía del profesor, reforzándolos con lecturas complementarias. Participación en la resolución de ejercicios y problemas tipo, seleccionados por el profesor. Búsqueda de información técnica, vertida en manuales para llevara a cabo la práctica 11 en el laboratorio con la orientación del profesor. Realización de trabajos extra clase para comprobar en forma preliminar los circuitos que se evaluarán en el laboratorio. Integración de equipos de trabajo para la realización de la parte experimental. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN: La unidad IV se evaluará en su aspecto experimental y el alumno deberá haber realizado la última práctica con su reporte debidamente estructurado, la cual se tomará en cuenta para la calificación final. Esta unidad está planeada para dar continuidad a la materia de microprocesadores que se impartirá en el sexto semestre de este plan de estudios.
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ASIGNATURA: Circuitos Digitales CLAVE: HOJA 7 DE 8
RELACION DE PRÁCTICAS
PRACT.
No.
NOMBRE DE LA PRÁCTICA UNIDAD DURACIÓN LUGAR DE
REALIZACIÓN
Compuertas lógicas básicas
Arreglo con compuertas usando Postulados y Algebra
Aplicaciones con mapas de Karnaugh
Circuitos aritméticos
Codificadores y decodificadores
Multiplexores y Demultiplexores
Multivibradores (Flip-Flops)
Análisis de contadores
Diseño de contadores.
Máquinas de estado
Memoria EPROM y PLD
I
I
I
II
II
II
III
III
III
III
IV
Todas las prácticas se realizarán en el laboratorio
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PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA
1. DATOS GENERALES
ESCUELA: Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica semestre Quinto
ÁREA: C. BASICAS C, INGENIERÍA D. INGENIERÍA C. SOC. Y HUM. ACADEMIA: Computación ASIGNATURA: Circuitos Digitales ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Ingeniero en Comunicaciones y Electrónica o carrera afín, requerido con un nivel mínimo de licenciatura y amplia experiencia profesional en el diseño y manejo de proyectos que utilicen circuitos digitales.; de preferencia con especialidad o estudios de posgrado en el área de Sistemas Digitales y/o Instrumentación Electrónica.
2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA:
El alumno diseñará y construirá circuitos digitales combinatorios y secuenciales para la solución de problemas de ingeniería, mediante la aplicación de fundamentos teóricos y técnicos experimentales.
3. PERFIL DOCENTE:
CONOCIMIENTOS
Dominio de los siguientes temas:Circuitos Electró- nicos, Mediciones electró- nicas, Dispositivos Electró- nicos y Circuitos Integra- dos. Paquetes de Simula- ción de Circuitos Lógicos Digitales.
EXPERIENCIA
PROFESIONAL
Haber trabajado en la industria o haber realizado proyectos de aplicación en el área afin o preferente- mente tener estudios de maestría en el área. Se recomienda que el profesor haya tomado un Curso de Formación Docente.
HABILIDADES
Las mínimas necesarias para el profesor son: Manejo de dispositivos y circuitos integrados digita- les para su montaje en tablilla de experimenta- ción. Manejo del equipo de medición electrónica. Manejo de programas de cómputo básicos y de simulación.
ACTITUDES
Las principales del profesor son: Actitud propositiva y carácter ante el grupo. Liderazgo y ecuanimidad ante el grupo. Tener sólida ética profesional, ser honesto y tener com- promiso social.
ELABORÓ REVISÓ AUTORIZÓ
Ing. José Luis Bravo León Ing. Guillermo Santillán Guevara M. en C. Jesús Reyes García Ing. Aurelio Gómez Velázquez M. en C. Alberto Paz Gutiérrez M. en C. Miguel Ángel Rodríguez Zuno
PRESIDENTES DE ACADEMIA SUBDIRECTORES ACADÉMICOS DIRECTORES
FECHA: 05 de enero del 2005
