SÍLABO
SÍLABO ZE00
ZE00 CIRCUITOS
CIRCUITOS LÓGICOS
LÓGICOS COMBINACIONALES
COMBINACIONALES
2015-1
2015-1
1.1. DATOS GENERALESDATOS GENERALES Facultad:
Facultad: Ingeniería Ingeniería de de Sistemas Sistemas y y ElectróElectrónicanica Carrera:
Carrera: Ingeniería Ingeniería ElectrónicaElectrónica Ingeniería Mecatrónica Ingeniería Mecatrónica Ingeniería Biomédica Ingeniería Biomédica Número
Número de de créditos: créditos: 44 Coordinador:
Coordinador: Alberto Alvarado Alberto Alvarado Rivera.Rivera. Requisito
Requisitos: s: Introducción Introducción a a la la ingeniería ingeniería electrónica.electrónica. Competencia
Competencias: s: Ingeniería MecatrónicaIngeniería Mecatrónica
Sistemas electrónicos y procesamiento de señales. Sistemas electrónicos y procesamiento de señales. Sistemas de automatización, control y robótica. Sistemas de automatización, control y robótica. Ingeniería Electrónica
Ingeniería Electrónica
Proyectos de tecnología electrónica. Proyectos de tecnología electrónica. Ingeniería Biomédica. Ingeniería Biomédica. Instrumentación biomédica. Instrumentación biomédica. 2. 2. FUNDAMENTACIÓNFUNDAMENTACIÓN
El álgebra booleana tiene una gran importancia para los estudiantes de las carreras de El álgebra booleana tiene una gran importancia para los estudiantes de las carreras de ingeniería electrónica, mecatrónica y biomédica debido a que es la base fundamental ingeniería electrónica, mecatrónica y biomédica debido a que es la base fundamental para
para el estudio de las estructurael estudio de las estructuras y leyes que ris y leyes que rigen los principios lógicos.gen los principios lógicos.
Nuestros estudiantes comprenderán y aplicarán los conceptos fundamentales del Nuestros estudiantes comprenderán y aplicarán los conceptos fundamentales del álgebra booleana para el diseño de circuitos lógicos combinacionales básicos que le álgebra booleana para el diseño de circuitos lógicos combinacionales básicos que le ayudará a
ayudará a comprender comprender el disel diseño eño y construcy construcción de ción de sistemas de sistemas de procesamiento procesamiento dede información, circuitos digitales, sistemas autónomos e inteligentes.
información, circuitos digitales, sistemas autónomos e inteligentes. 3.
3. SUMILLASUMILLA
Este curso de naturaleza teórico, práctico y experimental brinda a los estudiantes los Este curso de naturaleza teórico, práctico y experimental brinda a los estudiantes los conocimientos para analizar, diseñar y desarrollar una serie de estructuras para la conocimientos para analizar, diseñar y desarrollar una serie de estructuras para la aplicación de la lógica en la electrónica, en ese sentido las unidades de aprendizaje aplicación de la lógica en la electrónica, en ese sentido las unidades de aprendizaje comprenden los temas siguientes: álgebra booleana, lógica binaria y circuitos comprenden los temas siguientes: álgebra booleana, lógica binaria y circuitos combinacionales.
combinacionales. 4.
4. LOGRO GENERAL DE APRENDIZAJELOGRO GENERAL DE APRENDIZAJE
Al final de la asignatura el estudiante aplica los conceptos fundamentales del algebra Al final de la asignatura el estudiante aplica los conceptos fundamentales del algebra booleana para el diseño de circuitos lógicos combinacionales básicos utilizando medios booleana para el diseño de circuitos lógicos combinacionales básicos utilizando medios electrónicos.
5. UNIDADES Y LOGROS ESPECÍFICOS DE APRENDIZAJE Unidad de aprendizaje 1:
Álgebra Booleana y Lógica Binaria
Semanas: 1, 2, 3, 4, 5 y 6. Logro específico de aprendizaje:
Comprende y aplica con propiedad los principios y fundamentos del álgebra booleana y el funcionamiento de las compuertas lógicas para implementar funciones lógicas básicas, utiliza software de aplicación para complementar sus conocimientos.
Temario
Definición de álgebra booleana. Teoremas (propiedades).
Unicidad de x. Idempotencia. Acotación. Absorción.
Involución del 0 y 1 de De Morgan.
Compuestas lógicas digitales; AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR y XNOR Diagramas de circuitos lógicos.
Tabla de verdad. Usos y comprobación por tablas de verdad.
Minitérminos y Maxitérminos (suma de productos y productos de sumas). Representación matemática de una función lógica.
Simplificación de la función lógica booleana. Mapa de Kargnauth de 2, 3 y 4 variables. Estado Irrelevante
Unidad de aprendizaje 2:
Códigos decimales, comparadores, decodificadores y codificadores
Semanas: 7, 8, 9 y 10. Logro específico de aprendizaje:
Diseña e implementa circuitos lógicos básicos: sumadores, restadores, comparadores, decodificadores y codificadores, complementando su conocimiento con la ayuda de un software de aplicación.
Temario
Concepto de circuitos combinacionales, tipos. Sumas en BCD – códigos decimales.
Sumadores medio-completo. Restadores.
Multiplicación binaria Comparadores.
Decodificadores: estructuras y características. Codificadores: estructuras y características.
Unidad de aprendizaje 3:
Multiplexores y Demultiplexores
Semanas: 11, 12, 13 y 14. Logro específico de aprendizaje:
Diseña e implementa circuitos lógicos básicos de multiplexores y demultiplexores complementando su conocimiento con la ayuda de un software de aplicación.
Temario
Multiplexores: estructuras y características. Aplicaciones de multiplexores.
Demultiplexores: estructuras y características. Aplicaciones de los demultiplexores.
6. METODOLOGÍA
Se dictarán clases teóricas con desarrollo de exposiciones y la participación activa de los estudiantes mediante la realización de tareas de campo grupal e individual. Para ello se facilitará guías de laboratorio y separata de problemas para resolver en clase y fuera de ella.
Los principios de aprendizaje que se promueven en este curso son: Aprendizaje autónomo.
Aprendizaje basado en evidencias. Aprendizaje colaborativo.
7. SISTEMA DE EVALUACIÓN El Promedio Final del curso será:
0.1PC1 + 0.1PC2 + 0.2PC3 + 0.2PL + 0.4EF
PC1, PC2 y PC3 son Prácticas Calificadas Individuales
PL es Promedio de Laboratorios Calificados ([LC1+LC2+LC3]/3)
EF es Examen Final Nota:
Solo se podrá rezagar el Examen Final.
El examen rezagado incluye los contenidos de todo el curso. No se elimina ninguna práctica calificada.
La nota mínima aprobatoria es 12 (doce). 8. FUENTES DE INFORMACIÓN
Bibliografía base:
Electrónica Digital principios y aplicaciones. Rogel L.Tokheim, McGraw-Hill. (2008).
Diseño Digital: principios y prácticas. JohnWakerly, Prentice Hall. México.(2006). Bibliografía complementaria:
Análisis y Diseño de Circuitos Lógicos Digitales. Victor Nelson, Troy Nagle, Bill Carroll, David Irwin.
Fundamentos de Diseño Lógico y Computadoras. Morris Mano,CharlesKime. Matemática Discreta. Richard Jhonson Baugh.
Sistemas Digitales, Principios y Aplicaciones. Ronald J. Tocci, Prentice Hall, México.(1993).
Sistemas Electrónicos Digitales. Enrique Mandado, Marcombo Barcelona.(1996). Circuitos Digitales: https://sites.google.com/site/sistemasdemultiplexado/principios-de-electrónica-digital-y-puertas-lógicas/1-3-circuitos-digitales-expresiones-logicas Circuitos Combinacionales: http://www.unicrom.com/Dig_Combin_Secuenc.asp 9. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Unidad de
aprendizaje Semanas Tema Actividades y Evaluaciones
Unidad 01: Álgebra booleana y lógica binaria.
01
Definición de álgebra booleana. Teoremas (propiedades). Unicidad de x. Idempotencia. Acotación. Absorción. Involución del 0 y 1 de De Morgan.
Aplicación práctica de los teoremas del algebra booleana.
Formación de grupos de trabajo: Grupo A
Grupo B
02
Compuertas lógicas digitales; AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR y XNOR
Diagramas de circuitos lógicos.
Aplicación de las compuertas lógicas digitales en la solución de problemas reales.
03
Tabla de verdad. Usos y comprobación por tabla de verdad
Realizaremos ejercicios de tabla de verdad para la simplificación de funciones.
04
Minitérminos y Maxitérminos (suma de productos y productos de sumas).
Representación matemática de una función lógica.
Experiencia de laboratorio 1 (grupo A): Compuertas lógicas y tabla de verdad. Guía de ejercicios 1 (grupo B): Compuertas lógicas y tabla de verdad.
05 Simplificación de la función lógica booleana.
Experiencia de laboratorio 1 (grupo B): Compuertas lógicas y tabla de verdad. Guía de ejercicios 1 (grupo A): Compuertas lógicas y tabla de verdad.
06
Mapa de Kargnauth de 2, 3 y 4 variables.
Estado irrelevante.
Laboratorio Calificado 1.
Practica Calificada 1: Unidad 1.
Experiencia de Laboratorio 1: 16 puntos. Guía de Ejercicios 1: 4 puntos.
Preguntas de la práctica: 20 puntos.
Unidad 02: Códigos decimales, comparadores, decodificadores y codificadores. 07 Concepto de circuitos combinacionales, tipos. Sumas en BCD - códigos decimales Sumadores medio-completo. Restadores. Multiplicación binaria
Realizaremos Sumas en BCD con y sin Sumadores Medio-Completos con la participación de los alumnos en la resolución de ejercicios aplicativos.
Ejemplos prácticos de circuitos combinacionales
Sumadores y restadores.
Guía de ejercicios 2 (grupo B):Aplicaciones propuestas de sumadores y restadores.
09 Decodificadores. Estructuras. Características. Aplicaciones. Ejemplos de diseño
Experiencia de laboratorio 2 (grupo B): Sumadores y restadores.
Guía de ejercicios 2 (grupo A): Aplicaciones propuestas de sumadores y restadores.
10 Codificadores. Estructuras. Características. Aplicaciones. Ejemplos de diseño. Laboratorio Calificado 2.
Práctica Calificada 2: Unidad 2.
Experiencia de laboratorio 2: 16 puntos. Guía de ejercicios 2: 4 puntos.
Preguntas de la práctica: 20 puntos.
Unidad 03: Multiplexores y Demultiplexores. 11 Multiplexores. Estructuras. Características.
Experiencia de laboratorio 3 (grupo A): Multiplexores.
Guía de ejercicios 3 (grupo B):
Aplicaciones propuestas de multiplexores.
12 Aplicaciones de Multiplexores
Experiencia de laboratorio 3 (grupo B): Multiplexores.
Guía de ejercicios 3 (grupo A):
Aplicaciones propuestas de multiplexores.
13
Demultiplexores. Estructuras. Características.
Laboratorio Calificado 3.
Práctica Calificada 3: Unidad 3.
Experiencia de laboratorio 3: 16 puntos. Guía de ejercicios 3: 4 puntos.
Preguntas de la práctica: 20 puntos.
14 Aplicaciones de los demultiplexores.
Aplicaciones de los demultiplexores en los problemas cotidianos.
15 EXAMEN FINAL
