Última actualización: 10/06/2021


Curso Académico: 2021/2022

Electrónica Digital
(13407)
Titulación: Grado en Ingeniería Telemática (215)


Coordinador/a: LINDOSO MUÑOZ, ALMUDENA

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Tecnología Electrónica

Tipo: Formación básica
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:

Rama de Conocimiento: Ingeniería y Arquitectura



Objetivos
El objetivo de este curso es introducir a los estudiantes en el funcionamiento, análisis y diseño de circuitos digitales. También se introducirán los fundamentos de los lenguajes de descripción de dispositivos de hardware, y el diseño de circuitos digitales en VHDL. Al finalizar este curso se habrán adquirido las siguientes habilidades: - Conocer el propósito y funcionamiento básico de los circuitos digitales - Analizar y utilizar circuitos digitales - Diseñar circuitos digitales
Competencias y resultados del aprendizaje
Descripción de contenidos: Programa
1. Representación de la información en los sistemas digitales 1.1. Sistemas de numeración 1.2. Conversiones entre sistemas de numeración 1.3. Códigos binarios 2. Algebra de Boole y puertas lógicas 2.1. Postulados y propiedades fundamentales del Álgebra de Boole 2.2. Funciones y expresiones booleanas 2.3. Puertas lógicas. Implementación de funciones lógicas 2.4. Minimización de funciones lógicas 3. Introducción al diseño e implementación de circuitos digitales 3.1. Tecnologías para la implementación de circuitos digitales 3.2. Lenguajes de descripción de hardware 3.3. Flujo de diseño: simulación y síntesis automática 3.4. Conceptos básicos de diseño en VHDL 4. Circuitos combinacionales y descripción en VHDL 4.1. Circuitos combinacionales básicos 4.1.1. Codificadores 4.1.2. Decodificadores 4.1.3. Multiplexores 4.1.4. Demultiplexores 4.1.5. Comparadores 4.2. Asociación de circuitos combinacionales básicos 4.3. Implementación de funciones lógicas con circuitos combinacionales 5. Circuitos combinacionales aritméticos y descripción en VHDL 5.1. Representación de números con signo 5.2. Sistemas de Signo y Magnitud, Complemento a 1 y Complemento a 2 5.3. Aritmética Binaria 5.3.1. Adición y Sustracción 5.3.2. Multiplicación y División 5.4. Representación de números reales 5.5. Circuitos sumadores y restadores 5.6. Circuitos de multiplicación 5.7. Unidades Aritmético-Lógicas (ALUs) 6. Biestables y descripción en VHDL 6.1. Biestables asíncronos 6.2. Biestables síncronos 6.3. Lógicas de control de biestables 6.4. Características temporales 6.5. Circuitos síncronos 6.6. Circuitos con biestables: cronogramas 7. Circuitos secuenciales síncronos y descripción en VHDL 7.1. Máquinas de estados finitos 7.1.1. Modelo de Moore 7.1.2. Modelo de Mealy 7.2. Análisis de circuitos secuenciales síncronos 7.3. Síntesis de circuitos secuenciales síncronos 8. Registros y contadores y descripción en VHDL 8.1. Registros 8.2. Contadores 8.2.1. Contadores síncronos 8.2.2. Contador cómo máquina de estados 8.2.3. Aplicaciones con contadores 9. Memorias y descripción en VHDL 9.1. Tipos de memorias 9.2. Características de las memorias 9.3. Organización interna de una memoria 9.4. Expansión del tamaño de palabra y de capacidad de las memorias 9.5. Cronogramas de acceso a memoria 9.6. Aplicaciones 10. Sistemas digitales 10.1. Estructura de un sistema digital 10.1.1. Ruta de datos 10.1.2. Unidad de control 10.2. Introducción al diseño de sistemas digitales 10.2.1. ASICs 10.2.2. Dispositivos programables 10.2.3. Microprocesadores
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
La metodología docente incluirá: - 40% Clases teóricas(2,4 ECTS), donde se presentarán los conocimientos que los alumnos deben adquirir. Para facilitar su desarrollo los alumnos recibirán las notas de clase y tendrán textos básicos de referencia que les permita completar y profundizar en aquellos temas en los cuales estén más interesados - 40% Clases prácticas (2,4 ECTS) orientadas a la resolución de ejercicios y evaluación continua. Estas clases se complementan con la resolución de ejercicios por parte del alumno que le servirán para autoevaluar sus conocimientos y adquirir las capacidades necesarias. - 20% Prácticas de Laboratorio (1,2 ECTS), donde el alumno diseña, monta y prueba un sistema electrónico orientado a la resolución de un problema concreto. Estas clases permiten a los alumnos manejar los equipos de instrumentación electrónica y los principales componentes electrónicos objeto de estudio
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 0
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 100
Calendario de Evaluación Continua
Bibliografía básica
  • Abramovici, M.. Digital system testing and testable design. Computer Science Press. 1990
  • B. Mealy. Free Range VHDL. The no-frills guide to writing powerful code for your digital implementations. open-source (http://www.freerangefactory.org/).
  • FLOYD, T.L. Digital Systems Fundamentals. Prentice Hall.
  • FPGA Manufacturers web pages. Xilinx: www.xilinx.com; Altera: www.altera.com; Actel: www.actel.com; Lattice: www.latticesemi.com. .
  • HAYES, J.P.. Introduction to Digital Logic Design. Addison Wesley.
  • J. M. Rabaey. Circuitos Integrados Digitales: Una perspectiva de diseño. Prentice Hall. 2000
  • Tocci R.J., Widmer N.S., Moss, G.L.. Digital Systems: Principles and Applications. Pearson Prentice Hall.
Recursos electrónicosRecursos Electrónicos *
Bibliografía complementaria
  • D. D. Gajski . Principios de Diseño Digital. Prentice-Hall.
  • J. F. Wakerly . Digital Design Principles and Practices. Pearson Education.
  • J.M. García Iglesias. Dispositivos lógicos programables (PLD): diseño práctico de aplicaciones. RaMa.
  • Javier García. Problemas resueltos de Electrónica Digital. Paraninfo/Thomson.
  • Jose Mª Angulo, Javier García. Sistemas Digitales y Tecnología de Computadores. Paraninfo/Thomson.
  • L. Cuesta, E. Gil, F. Remiro. Electronica Digital. Mc Graw Hill.
Recursos electrónicosRecursos Electrónicos *
(*) El acceso a algunos recursos electrónicos puede estar restringido a los miembros de la comunidad universitaria mediante su validación en campus global. Si esta fuera de la Universidad, establezca una VPN


El programa de la asignatura y la planificación semanal podrían sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.