Última actualización: 04/02/2025


Curso Académico: 2024/2025

Electrónica Digital
(19043)
Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática (Plan: 444 - Estudio: 223)


Coordinador/a: GARCIA VALDERAS, MARIO

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Tecnología Electrónica

Tipo: Obligatoria
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Fundamentos de Ingeniería Electrónica
Objetivos
Al terminar con éxito esta asignatura, los estudiantes serán capaces de: - Tener una comprensión sistemática de los conceptos y aspectos clave de su rama en electrónica digital - Tener un conocimiento adecuado de su rama de ingeniería que incluya algún conocimiento a la vanguardia de su campo en electrónica digital - Aplicar su conocimiento y comprensión de electrónica digital para identificar, formular y resolver problemas de ingeniería utilizando métodos establecidos. - Aplicar sus conocimientos para desarrollar y llevar a cabo diseños de circuitos digitales que cumplan unos requisitos específicos - Tener comprensión de los diferentes métodos de diseño y de descripción de circuitos digitales y la capacidad para utilizarlos. - Tener competencias técnicas y de laboratorio. - Seleccionar y utilizar equipos, herramientas y métodos adecuados, tales como FPGAs, lenguajes de descripción de hardware, herramientas de simulación y síntesis de circuitos digitales. - Combinar la teoría y la práctica para resolver problemas de electrónica digital. - Tener comprensión de métodos y técnicas aplicables en el ámbito de electrónica digital y sus limitaciones.
Resultados del proceso de formación y aprendizaje
RA1.2: Una comprensión sistemática de los conceptos y aspectos clave de su rama de ingeniería industrial. RA1.3: Un conocimiento adecuado de su rama de ingeniería industrial que incluya algún conocimiento a la vanguardia de su campo. RA2.1: La capacidad de aplicar su conocimiento y comprensión para identificar, formular y resolver problemas de ingeniería utilizando métodos establecidos. RA3.1: La capacidad de aplicar sus conocimientos para desarrollar y llevar a cabo diseños que cumplan unos requisitos específicos. RA3.2: Comprensión de los diferentes métodos y la capacidad para utilizarlos. RA4.3: Competencias técnicas y de laboratorio. RA5.1: La capacidad de seleccionar y utilizar equipos, herramientas y métodos adecuados. RA5.2: La capacidad de combinar la teoría y la práctica para resolver problemas de ingeniería. RA5.3: La comprensión de métodos y técnicas aplicables y sus limitaciones. CB1: Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. CB2: Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. CG1: Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial. CG3: Capacidad para diseñar un sistema, componente o proceso del ámbito de la ingeniería electrónica y automática, para cumplir con las especificaciones requeridas. CG9: Conocimiento y capacidad para aplicar herramientas computacionales y experimentales para el análisis y cuantificación de problemas de ingeniería electrónica y automática. CG10: Capacidad para diseñar y realizar experimentos y para analizar e interpretar los datos obtenidos. CG22: Conocimientos de los fundamentos de la electrónica. CE3: Conocimiento de los fundamentos y aplicaciones de la electrónica digital y microprocesadores.
Descripción de contenidos: Programa
1 . Representación de la información en los sistemas digitales - Sistemas de numeración - Conversiones entre sistemas de numeración - Códigos binarios 2 . Algebra de Boole y puertas lógicas - Postulados y propiedades fundamentales del Álgebra de Boole - Funciones y expresiones booleanas - Puertas lógicas. Implementación y minimización de funciones lógicas 3. Introducción al diseño e implementación de circuitos digitales - Tecnologías para la implementación de circuitos digitales - Lenguajes de descripción de hardware - Flujo de diseño: simulación y síntesis automática - Conceptos básicos de diseño en VHDL 4. Circuitos combinacionales - Codificadores y decodificadores - Multiplexores y demultiplexores - Comparadores - Asociación de circuitos combinacionales - Implementación de funciones lógicas con circuitos combinacionales 5. Circuitos combinacionales aritméticos y descripción en VHDL - Representación de números con signo: sistemas de Signo y Magnitud, Complemento a 1 y Complemento a 2 - Aritmética Binaria: adición, sustracción, multiplicación - Representación de números reales - Circuitos sumadores, restadores y multiplicadores - Unidades Aritmético-Lógicas (ALU) 6. Biestables - Biestables asíncronos y síncronos - Lógicas de control de biestables - Características temporales - Circuitos síncronos - Circuitos con biestables: cronogramas 7. Registros y contadores - Registros - Contadores - Aplicaciones con contadores 8. Circuitos secuenciales síncronos - Máquinas de estados finitos: modelos de Moore y Mealy - Contadores como máquinas de estados - Análisis de circuitos secuenciales síncronos - Síntesis de circuitos secuenciales síncronos 9. Memorias - Tipos y características de memorias según su tecnología - Tipos y características de memorias según su funcionalidad - Descripción en VHDL. 10. Simulación y síntesis de circuitos digitales descritos en VHDL - VHDL para simulación y para síntesis - Bancos de prueba y modelos de simulación - Síntesis. Recursos y temporización. Restricciones 11. Sistemas digitales: estructura e implementación - Estructura: ruta de datos y control - Dispositivos lógicos programables (FPGA) - Circuitos integrados a medida (ASIC) - Microprocesadores
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
Clases Teóricas: 50%, 1 sesion/semana (2 horas por sesión) Clases Prácticas: 36%, 1 sesion/semana (2 horas por sesión) Prácticas de Laboratorio: 14%, 4 sesiones (2 horas por sesión) Tutorías personales en el horario fijado por el profesor
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 45
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 55

Calendario de Evaluación Continua


Convocatoria extraordinaria: normativa
Bibliografía básica
  • .. FPGA Manufacturers web pages. Xilinx: www.xilinx.com; Altera: www.altera.com; . ..
  • B. Mealy, F. Tappero. Free Range VHDL. The no-frills guide to writing powerful code for your digital implementations. open-source (http://www.freerangefactory.org/).
  • R. Tokheim. Digital Electronics. McGraw-Hill.
  • Smith, D.J.. HDL chip design. Doone. 1997
  • T. L. Floyd. Digital Fundamentals. Prentice-Hall (varias ediciones).
Bibliografía complementaria
  • D. D. Gajski. Principios de Diseño Digital. Prentice-Hall.
  • J. F. Wakerly. Digital Design Principles and Practices. Pearson Education.

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