Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

Módulo: Científico Tecnológico Transversal (MTT) - obligatorio

Materia: Electrónica Industrial

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Descripción/Contenidos

-Representación digital de la información.
-Álgebra de Boole y funciones lógicas
-Circuitos combinacionales

-Circuitos secuenciales
-Introducción a los microcontroladores y microprocesadores

 

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Descriptores

Circuitos combinacionales. Circuitos Secuenciales. Familias lógicas. Introducción a los microprocesadores

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Competencias genéricas

CG3: Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.

CG4: 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.

CG10: Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar.

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Competencias específicas

CEI2: Conocimientos de los fundamentos y aplicaciones de la electrónica digital y microprocesadores.

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Resultados aprendizaje

¿ Conocer los sistemas de numeración y codificación
¿ Conocer qué es y cómo se diseña un circuito combinacional y/o secuenciales
¿ Diseñar y simular pequeños circuitos combinacionales y/o secuenciales
¿ Conocer la estructura interna de microprocesadores y microcontroladores

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Metodología

Metodología - Actividad	Horas Presenciales	Horas no presenciales
A-1 Clases expositivas/participativas	35
A-2 Prácticas	15
A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos	5
A-4 Elaboración de trabajo		27
A-5 Lecturas de material		11
A-6 Estudio individual		50
A-7 Exámenes, pruebas de evaluación	5
A-8 Tutorías individuales	2
Total	62	88

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Idiomas

Castellano

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Evaluación

 

Resultado de aprendizaje	Sistema de evaluación	Peso (%)	Carácter recuperable
Conocer los sistemas de numeración y codificación. ¿ Conocer qué es y cómo se diseña un circuito combinacional. ¿ Diseñar y simular pequeños circuitos combinacionales. ¿ Conocer la estructura interna de microprocesadores y microcontroladores y entender su funcionamiento.	Examen	75	Sí
¿ Conocer los sistemas de numeración y codificación. ¿ Conocer qué es y cómo se diseña un circuito combinacional. ¿ Diseñar y simular pequeños circuitos combinacionales. ¿ Conocer la estructura interna de microprocesadores y microcontroladores y entender su funcionamiento. ¿ Programar un microprocesador en un lenguaje de alto nivel. ¿ Desarrollar aplicaciones con microprocesadores o microcontroladores	Test	18.75	No
¿ Conocer los sistemas de numeración y codificación. ¿ Conocer qué es y cómo se diseña un circuito combinacional. ¿ Diseñar y simular pequeños circuitos combinacionales. ¿ Conocer la estructura interna de microprocesadores y microcontroladores y entender su funcionamiento. ¿ Programar un microprocesador en un lenguaje de alto nivel. ¿ Desarrollar aplicaciones con microprocesadores o microcontroladores	Guiones	6.25	No

 

NOTAS ACLARATORIAS

 

1. La parte de conceptos teóricos y de ejercicios significará el 75% sobre el total de la nota.

 

Para poder aprobar la asignatura en la evaluación continua (sin recurrir a las pruebas de recuperación) es condición indispensable obtener al menos 4 puntos sobre 10 en esta parte.

 

 

2. La parte práctica de la asignatura corresponde al restante 25% sobre el peso total a evaluar de la asignatura.

La realización de las prácticas en el laboratorio es de obligado cumplimiento para tener derecho a la evaluación del resto de aspectos de la asignatura (incluyendo la prueba de recuperación).

 

La entrega de los guiones de prácticas debidamente cumplimentados es también preceptiva.

 

Para evaluar esta parte se realizarán también pruebas de tipo test.

 

 

3. La prueba de recuperación se realizará para aquellos estudiantes que han seguido con regularidad la asignatura y consistirá en un único examen sobre la totalidad de los contenidos teóricos de la asignatura que viene a suponer el 75% de la nota global. En este caso, para aprobar la asignatura se exigirá como requerimiento mínimo obtener 5 puntos sobre 10 en esta prueba de recuperación.

 

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Temario

TEMA I: INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DIGITAL

 

*        Generalidades.

         -        Señales analógicas y digitales. Definición y características.

         -        Electrónica digital. Aplicaciones.

 

TEMA II: REPRESENTACIÓN DIGITAL DE LA INFORMACIÓN

 

*        Representación digital de la información.

         -        Concepto de información y unidad de información.

         -        Codificación de la Información.

 

*        Sistemas de numeración.

         -        Sistema de numeración binario.

         -        Sistema de numeración octal.

         -        Sistema de numeración hexadecimal.

         -        Conversión entre sistemas.

 

*        Códigos binarios.

         -        Código binario natural.

         -        Códigos decimales codificados en binario: BCD, BCD-Exceso 3.

         -        Códigos binarios continuos y cíclicos: Gray y Johnson.

         -        Representación de números con signo.

         -        Representación de números en coma fija y en coma flotante.

         -        Códigos alfanuméricos: ASCII.

         -        Aplicaciones.

 

TEMA III: ÁLGEBRA DE CONMUTACIÓN. FUNCIONES LÓGICAS

 

*        Álgebra de Boole.

         -        Postulados del álgebra de Boole.

         -        Teoremas del álgebra de Boole.

 

*        Funciones lógicas.

         -        Definición de variable lógica.

         -        Definición de función lógica.

         -        Representación de funciones lógicas. Tablas de verdad.

         -        Funciones lógicas básicas y sus símbolos (puertas).

         -        Conjuntos completos de puertas lógicas.

         -        Generación de funciones mediante puertas lógicas.

 

*        Simplificación de funciones lógicas.

         -        Simplificación mediante la aplicación de teoremas.

         -        Formas canónicas de una función. Síntesis por minitérminos y por maxitérminos.

         -        Simplificación mediante mapas de Karnaugh. Ejemplos.

         -        Simplificación de funciones incompletas.

         -        Simplificación de multifunciones.

 

TEMA IV: SISTEMAS ARITMÉTICOS DIGITALES

 

*        Aritmética binaria.

         -        Introducción.

         -        Operaciones aritméticas en binario natural. Suma binaria. Resta binaria. Resta como suma: Representación de los números negativos en complemento a uno y en complemento a dos. Multiplicación binaria.

         -        Operaciones aritméticas en BCD: Suma y resta.

 

*        Circuitos aritméticos.

         -        Semisumador básico.

         -        Sumador completo.

         -        Sumador paralelo con acarreo serie.

         -        Sumador paralelo con acarreo paralelo.

         -        Sumador serie.

         -        Semirestador básico.

         -        Restador completo.

         -        Sumador¿restador.

         -        Multiplicadores binarios.

         -        Unidad aritmético-lógica.

 

TEMA V: OTROS SISTEMAS COMBINACIONALES

 

*        Circuitos y subsistemas combinacionales.

         -        Concepto de circuito combinacional.

         -        Multiplexor digital. Extensión de la capacidad en multiplexores. Aplicaciones de los multiplexores: Conversión paralelo-serie. Generación de funciones.

         -        Codificadores. Codificadores sin prioridad. Codificadores con prioridad.

         -        Decodificadores. Decodificadores de salidas mutuamente excluyentes (no excitadores). Decodificadores excitadores (Drivers). Extensión de la capacidad de un decodificador. Aplicaciones de los decodificadores: Conversión serie-paralelo (Demultiplexores). Generación de funciones.

         -        Convertidores de código.

         -        Generador¿comprobador de paridad. Extensión de la capacidad de un generador¿comprobador de paridad.

         -        Comparador binario. Extensión de la capacidad de un comparador.

 

TEMA VI: SISTEMAS SECUENCIALES

 

*        Circuitos biestables.

         -        Definición de sistema secuencial.

         -        Tipos y características: Asíncronos y síncronos.

         -        Biestable R¿S.

         -        Biestable J¿K.

         -        Biestable T.

         -        Biestable D.

         -        Tiempos característicos en biestables.

 

*        Registros de desplazamiento.

         -        Concepto de registro.

         -        Registros de desplazamiento. Entrada serie, salida serie. Entrada serie, salida paralelo. Entrada paralelo, salida serie. Entrada paralelo, salida paralelo.

         -        Registro bidireccional.

         -        Aplicaciones de los registros. Generador de secuencia.

 

*        Contadores.

         -        Contadores digitales.

         -        Contadores asíncronos. Contador de décadas.

         -        Contadores síncronos. Acarreo en serie y paralelo.

         -        Contador reversible.

         -        Contadores basados en registros de desplazamiento. Contador en anillo. Contador Johnson. Contadores con protección.

         -        Aplicaciones.

 

*        Análisis y diseño de circuitos secuenciales síncronos.

         -        Análisis de circuitos secuenciales síncronos.

         -        Tablas de transiciones y diagramas de estados: Máquina de Mealy y Máquina de Moore.

         -        Síntesis de sistemas secuenciales síncronos.

 

TEMA VII: LÓGICA PROGRAMABLE

 

*        Lógica programable (PLD).

         -        Codificadores ROM programables.

         -        Matrices lógicas programables (PLA).

         -        Matrices lógicas AND programables (PAL).

         -        PLDs basados en macroceldas

-             FPGAs

-             Herramientas software de programación

-             Introducción al VHDL

 

TEMA VIII: CIRCUITOS DIGITALES INTEGRADOS: FAMILIAS LÓGICAS

 

*        Circuitos digitales integrados. Características generales de las principales familias.

         -        La puerta NAND 74'00

         -        La familia TTL y  subfamilias

         -        Nomenclatura y encapsulado de los circuitos digitales integrados.

         -        Características o parámetros generales de los circuitos digitales.

         -        Conectividad entre diferentes tecnologías

TEMA IX: INTRODUCCIÓN A LOS MICROPROCESADORES

 

*        Introducción a los microprocesadores

 

         -        Arquitecturas básicas en un microprocesador

         -        Dispositivos Externos: memoria, periféricos

         -        Programación de un microprocesador (lenguajes de bajo y alto nivel)

         -        Ejemplos de aplicación (salidas digitales, conversión analógico-digital).

 

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

 

Título: PROBLEMAS RESUELTOS DE ELECTRÓNICA DIGITAL (*)
Autor: C. Bariáin, I. R. Matías, F. J. Arregui
Editorial: Universidad Pública de Navarra

Título: FUNDAMENTOS DE SISTEMAS DIGITALES.
Autor: THOMAS L. FLOYD.
Editorial: PRENTICE HALL.

Título: SOLVED PROBLEMS IN DIGITAL ELECTRONICS (*)
Autor: I. Del Villar, F. J. Arregui, J. Goicoechea
Editorial: MARCOMBO, S.A.

Título: CIRCUITOS ELECTRÓNICOS: DIGITALES.
Autor: MANUEL MAZO QUINTAS Y OTROS.
Editorial: SERVICIO DE PUBLICACIONES. UNIVERSIDAD DE ALCALÁ.

Título: PROBLEMAS RESUELTOS DE ELECTRÓNICA DIGITAL (*)
Autor: Javier García Zubía
Editorial: MCGRAW-HILL

 

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

Título: PROBLEMAS DE CIRCUITOS Y SISTEMAS DIGITALES (*)
Autor: CARMEN BAENA, MANUEL JESÚS BELLIDO, etc
Editorial: MCGRAW-HILL

Título: SISTEMAS DIGITALES. INGENIERIA DE LOS MICROPROCESADORES
Autores: A. GARCIA GUERRA
Editorial: CENTRO DE ESTUDIOS RAMON ARECES

 

(*) Libros de Ejercicios

 

 

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Lugar de impartición

Teoría: Aulas habilitadas en el Aulario

Prácticas: Laboratorio de Electrónica Avanzada (Edificio los Tejos)

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