digital es

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE INFORMÁTICA Y ELECTRÓNICA

ESCUELA DE INGENIERIA EN ELECTRONICA TELECOMUNICACIONES Y REDES

CARRERA DE INGENIERIA EN ELECTRONICA TELECOMUNICACIONES Y REDES

PORTAFOLIO DE SISTEMAS DIGITALES II

I. DATOS INFORMATIVOS

Nombres y Apellidos: Gabriela Villacrés

Dirección domiciliaria: Parque Industrial

Teléfono: 0969047100

Correo electrónico

institucional y personal:

Mayte-villacres@espoch.edu.ec

Código: 733

Fecha: 1 de Abril – 24 de Agosto

“Saber para Ser”

de 144

HORARIO DE CLASES

de 144

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO

SÍLABO INSTITUCIONAL

1. INFORMACIÓN GENERAL

FACULTAD INFORMÁTICA Y ELECTRÓNICA

ESCUELA INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA TELECOMUNICACIONES Y REDES

CARRERA INGENIERÍA ELECTRÓNICA EN TELECOMUNICACIONES Y REDES

SEDE MATRIZ – ESPOCH

MODALIDAD PRESENCIAL

SÍLABO DE SISTEMAS DIGITALES II

NIVEL TERCERO

PERÍODO ACADÉMICO

ABRIL – AGOSTO 2015

ÁREA CÓDIGO NÚMERO DE CRÉDITOS

IT03EO4 4

NÚMERO DE HORAS SEMANAL

PRERREQUISITOS CORREQUISITOS

4 IT02EO6

NOMBRE DEL DOCENTE MONICA JEANETTE FLORES VILLAFUERTE

NÚMERO TELEFÓNICO 0987059562

CORREO ELECTRÓNICO monica.flores@espoch.edu.ec

TÍTULOS ACADÉMICOS DE TERCER NIVEL

INGENIERA EN ELECTRÓNICA Y COMPUTACION

TÍTULOS ACADÉMICOS DE POSGRADO

2. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

2.1. INDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA DE LA ASIGNATURA EN RELACIÓN AL PERFIL PROFESIONAL Falta en el conocimiento de diseño y análisis de máquinas secuenciales síncronas a través de la síntesis de algoritmos de hardware digital mediante diagramas de estado y cartas ASM (Algorithmic State Machine), además de la

de 144

falta de conocimiento en el manejo del lenguaje de descripción de hardware para circuitos de muy alta velocidad (VHDL).

2.2. CONTRIBUCIÓN DE LA ASIGNATURA EN LA FORMACIÓN DEL PROFESIONAL

El estudiante obtiene los criterios fundamentales para el análisis y diseño de máquinas secuenciales síncronas tanto a nivel de hardware como software, lo que permitirá que implementes esta clase de sistemas en la relación de problemas de la industria de forma que sus conocimientos se aporten a la sociedad.

3. OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA 1. Diseñar máquinas de estado síncronas, diagramas de estado y cartas ASM

mediante VHDL. 2. Sintetizar algoritmos mediantes diagramas de estado y cartas ASM para aplicar

en el diseño de máquinas secuenciales síncronas. 3. Programar secuencias básicas en lenguaje VHDL e implementar el hardware

digital de los diseños de máquinas secuenciales. 4. Aplicar los conocimientos adquiridos de manera responsable y deontológica.

4. CONTENIDOS

UNIDADES OBJETIVOS TEMAS

FLIP - FLOPS Análisis y diseño de Latch y Flip-Flops

El Latch básico.

Retardos de propagación.

Latch asincrónico: S, R, D, T, J-K, maestro – esclavo.

El multiplexor con Latch.

Diseño y conversión de Latch.

El reloj, tipos y tiempos: Tsu, Th.

Flip Flop D maestros – esclavo.

Flip flops disparados

de 144

por flaco: T, J-K, J-K maestro-esclavo.

Latch vs. Flip flops.

Registro con Flip Flops.

Máquinas secuenciales síncronas

Diseñar máquinas secuenciales síncronas mediante diagramas de estado.

Diagramas de estado.

Clases de máquinas A, B, C, D, E.

Diseño de máquinas secuenciales síncronas mediante máquinas de estado.

Contadores.

Registros.

Introducción a VHDL

Conocer la estructura básica de VHDL y analizar los módulos básicos de diseño: palabras reservadas, tipos de datos, arquitectura y estructura de datos.

Generalidades.

Introducción a Xilinx ISE.

VHDL, organización y arquitectura.

Operadores y expresiones.

Tipos de datos.

Atributos.

Declaraciones de constantes, variables y señales.

Declaración de entidad y arquitectura.

Diseño de FF con VHDL Diseñar FF mediante el lenguaje VHDL

Diseño lógico secuencial.

Flip-Flops: D, T, J-K.

Registros con FF.

Diseño lógico combinacional con VHDL

Describir la declaración de declaraciones concurrentes y secuenciales dentro de un programa VHDL mediante el diseño de circuitos

Programación de estructuras básicas mediante declaraciones concurrentes.

Programación y estructuras básicas

de 144

combinacionales. mediante declaraciones secuenciales.

Diseño de controladores digitales mediante ASM y

Diseñar controladores digitales mediantes diagramas ASM y VHDL.

Simbología ASM.

Diseño de controladores secuenciales síncronos mediantes diagramas ASM.

Implementación de diagramas ASM mediante VHDL.

5. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS

Para el desarrollo de la presente asignatura se utilizan los métodos investigativos,

búsqueda parcial y conversación heurística. Se fomenta y se fortalece el trabajo en equipo con diversas actividades de talleres en

clase. Se incentiva la participación individual activa de los estudiantes realizando preguntas y

analizando cada una de las respuestas de los mismos con relación a los conceptos analizados, valorando así sus criterios y obteniendo conclusiones útiles para el análisis de diversos problemas.

Se incentiva la escritura de documentos técnicos con formatos y normas internacionales.

1. USO DE TECNOLOGÍA

Equipos:

Computadores con software de simulación Quartus II, MultiSim

Materiales:

Herramientas software: VHDL, MultiSim.

Dispositivos y componentes electrónicos digitales (TTL y CMOS)

2. RESULTADO O LOGROS DE APRENDIZAJE

RESULTADOS O CONTRIBUCIÓN (ALTA, EL ESTUDIANTE SERÁ

de 144

LOGROS DEL APRENDIZAJE

MEDIA, BAJA) CAPAZ DE

a) Fortalecer el

pensamiento lógico deductivo para la resolución de problemas dentro de la carrera de Ingeniería en Electrónica, Telecomunicaciones y Redes

Reafirmar el pensamiento lógico deductivo para la resolución de problemas de diseño de máquinas secuenciales sincrónicas que involucran a la lógica binaria y la informática.

b) Adquirir los

conocimientos que le

permitan identificar y

analizar problemas de

ingeniería electrónica

telecomunicaciones y

redes.

Analizar problemas de diseño de máquinas secuenciales síncronas para determinar posibles soluciones.

c) Implementar de manera eficaz la solución de problemas dentro de la carrera

Encontrar de manera eficaz la solución de problemas de diseño de máquinas secuenciales síncronas dentro de la carrera

d) Manejar las diferentes herramientas tecnológicas para su aplicación en la resolución de problemas de sus carrera

Usar apropiadamente las herramientas de simulación como VHDL y equipo digital de hardware para su aplicación en la resolución de problemas de diseño de máquinas secuenciales síncronas

e) Desarrollar su capacidad de integración en equipos multidisciplinarios de trabajo, alcanzando un enfoque holístico en la resolución de

Asociar e integrar en forma efectiva en equipos de trabajo como elemento fundamental en el diseño e implementación de máquinas secuenciales síncronas

de 144

problemas

f) Demostrar un comportamiento ético, con eficacia y eficiencia profesional

BAJA Reconocer la responsabilidad profesional y deontológica de la profesión que ejercerá.

g) Utilizar la comunicación oral, escrita, gráfica y electrónica contribuyendo en el desarrollo profesional

Ilustrar de manera efectiva de forma oral, escrita y gráfica e interactúa con diferentes tipos de audiencia.

3. AMBIENTES DE APRENDIZAJE

Talleres: Trabajo individual y en equipos para resolver en forma práctica

problemas relacionados con los conocimientos alcanzados

Investigación: Trabajos individuales y en equipo que permitan construir

conocimiento con el apoyo de los sistemas de información y como la

participación responsable, diálogo y discusión entre los estudiantes.

Simulación por computadora: mediante el empleo de herramientas de software

apropiadas que permitan a los estudiantes elaborar y evaluar la solución

planteada para un circuito eléctrico.

6. SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA

ACTIVIDADES A EVALUAR

PRIMER PARCIAL

SEGUNDO PARCIAL

TERCER PARCIAL

EVALUACIÓN PRINCIPAL

SUSPENSIÓN

Exámenes 5 6 5 12 20

Lecciones 1

Tareas Individuales 1 1 1

de 144

Informes 1

Fichas de Observación

Proyecto 1 1 2

Trabajo de Investigación

Portafolios 1

Aula Virtual

TOTAL 8 PUNTOS 10 PUNTOS 10 PUNTOS 12 PUNTOS 20 PUNTOS

7. BIBLIOGRAFÍA

BÁSICA

Ronald Tocci, Neal Widmer (2011) Sistemas digitales (11va. edición)

COMPLEMENTARIA

Morris Mano, Michele Ciletti (2007) Diseño digital (4ta. edición), Pearson. Baldeón, Wilson (2012). Problemas resueltos de Sistemas digitales II. Ed. Copycentro ESPOCH Carmen Baena Oliva, Problemas de Circuitos y sistemas Digitales (2013) Tercera Edición.

LECTURAS RECOMENDADAS

Saravanan, V., and V. Kannan. "Performance Analysis of CNTFET on T Flip-

Flop." IUP Journal Of Electrical & Electronics Engineering 5, no. 3 (July 2012): 57-

66. Academic Search Complete, EBSCOhost (accessed February 26, 2013).

L. W. Massengill, et al. "Frequency Dependence of Alpha-Particle Induced Soft

Error Rates of Flip-Flops in 40-nm CMOS Technology." IEEE Transactions On

Nuclear Science 59, no. 6 (December 2012): 2796-2802. Academic Search

Complete, EBSCOhost (accessed February 26, 2013).

Yang, Joon-Sung, Nur A. Touba, and Benoit Nadeau-Dostie. "Test Point Insertion with Control Points Driven by Existing Functional Flip-Flops." IEEE Transactions On Computers 61, no. 10 (October 2012): 1473-1483. Academic Search Complete, EBSCOhost (accessed February 26, 2013)

WEBGRAFÍA

de 144

http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=a9h&AN=44322484&lang=es&s

ite=ehost-live

FIRMA DEL DOCENTE DE LA ASIGNATURA

FIRMA DEL COORDINADOR

DE ÁREA

FIRMA DEL DIRECTOR DE ESCUELA

LUGAR Y FECHA DE PRESENTACIÓN

Riobamba 01 de abril de 2015

de 144

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO VICERRECTORADO ACADÉMICO DIRECCIÓN DE DESARROLLO ACADÉMICO

PLANIFICACIÓN SEMESTRAL DE ASIGNATURA

1. DATOS INFORMATIVOS:

FACULTAD: INFORMÁTICA Y ELECTRÓNICA

ESCUELA: INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA, TELECOMUNICACIONES Y REDES

CARRERA: INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA, TELECOMUNICACIONES Y REDES

ASIGNATURA: SISTEMAS DIGITALES TERCERO A

No. CRÉDITOS: 4

No. HORAS: 4

DOCENTE(A): ING. MÓNICA JEANETTE FLORES VILLAFUERTE

2. PLANIFICACIÓN SEMESTRAL DE ASIGNATURA

CLASE No UNIDADES/TEMAS FECHA HORARIO OBSERVACIONES

Presentación Entrega de Sílabos y Sistema de Evaluación Prueba de Diagnóstico

08/04/2015 09:00 - 11:00

Latch Básico Retardos de Propagación

10/04/2015 09:00 - 11:00

Latch Asincrónico: S, R, D, T, J-K, maestro-esclavo

15/04/2015 09:00 - 11:00

4 El Multiplexor con Latch 17/04/2015 09:00 - 11:00

5 Diseño y Conversión de Latch 22/04/2015 09:00 - 11:00

6 El reloj, Tipos de Tiempos: Tsu, Th 24/04/2015 09:00 - 11:00

Flip Flops: D, T, J-K Flip Flop D maestro-esclavo Flip Flops Disparadores por Flanco: T, J-K, J-K maestro-esclavo

29/04/2015 09:00 - 11:00

de 144

8 01/05/2015 09:00 - 11:00 DÍA DEL TRABAJO

9 Evaluación primer parcial 06/05/2015 09:00 - 11:00

10 Notas Primer Parcial 08/05/2015 09:00 - 11:00

11 Latch vs Flip Flops 13/05/2015 09:00 - 11:00

12 Diseño Lógico Secuencial 15/05/2015 09:00 - 11:00

13 Diagramas de Estado 20/05/2015 09:00 - 11:00

14 Clases de Máquinas A, B, C, D, E 22/05/2015 09:00 - 11:00

Diseño de maquinas secuenciales síncronas mediante máquinas de estado

27/05/2015 09:00 - 11:00

16 Contadores 29/05/2015 09:00 - 11:00

Registros Registro con Flip Flops

03/06/2015 09:00 - 11:00

18 Aplicaciones de los Registros 05/06/2015 09:00 - 11:00

19 Evaluacion Segundo parcial 10/06/2015 09:00 - 11:00

20 Notas Segundo Parcial 12/06/2015 09:00 - 11:00

Generalidades Introducción a Xilinx y ISE

17/06/2015 09:00 - 11:00 VHDL

22 VHDL, Organización y Arquitectura 19/06/2015 09:00 - 11:00 VHDL

23 Operadores y Expresiones 24/06/2015 09:00 - 11:00 VHDL

Tipos de Datos Atributos

26/06/2015 09:00 - 11:00 VHDL

Declaraciones de Constantes, Variables y Señales Declaración de Entidad y Arquitectura

01/04/2015 09:00 - 11:00 VHDL

Programación de Estructuras Básicas mediante Declaraciones Concurrentes

03/04/2015 09:00 - 11:00 VHDL

Programación de Estructuras Básicas mediante Declaraciones Secuenciales

08/04/2015 09:00 - 11:00 VHDL

28 Diseño Lógico Combinacional y Secuencial 10/04/2015 09:00 - 11:00 VHDL

29 Simbología ASM 15/04/2015 09:00 - 11:00 VHDL

Diseño de Controladores Secuenciales Síncronos mediante Diagramas ASM Implementación de Diagramas ASM mediante VHDL

17/04/2015 09:00 - 11:00 VHDL

31 Evaluación Tercer Parcial 22/04/2015 09:00 - 11:00

32 Notas Tercer Parcial 24/04/2015 09:00 - 11:00

Fecha Presentación: 01/04/2015

de 144

Entrega: Ing. Mónica Jeanette Flores Villafuerte

Revisión:

de 144

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