ELECTRÓNICA DIGITAL

Curso: 4º Licenciatura en Física.

Carácter: troncal.

Créditos: 6 (4,5 teóricos + 1,5 prácticos)

Coordinadora: Mª Inés Álvarez Fernández

Temario:

  • TEMA 1 Introducción a los sistemas digitales: 1.1 Magnitudes analógicas versus magnitudes digitales. 1.2 Dígitos binarios, niveles lógicos y formas de onda digitales. 1.3 Operaciones y funciones lógicas básicas. 1.4 Introducción a los circuitos digitales integrados. 1.5 Circuito lógico combinacional versus circuito lógico secuencial.

 

  • TEMA 2 Sistemas de numeración, operaciones y códigos: 2.1 Sistemas de numeración y conversiones: decimal, binario, hexadecimal, octales. 2.2 Aritmética binaria. 2.3 Representación de números con signo. 2.4 Operaciones aritméticas de números con signo. 2.5 Código Decimal Binario (BCD). 2.6 Códigos Digitales: código Gray, código de exceso 3, códigos alfanuméricos, ASCII.

 

  • TEMA 3 Puertas lógicas y tablas de verdad: 3.1 Inversor (NOT): tabla de verdad, funcionamiento con trenes de impulsos, expresión lógica, diagramas de tiempos. 3.2 Puerta AND: operación lógica, tabla de verdad, funcionamiento con trenes de impulsos, expresiones lógicas, aplicaciones. 3.3 Puerta OR: operación lógica, tabla de verdad, funcionamiento con trenes de impulsos, expresiones lógicas, aplicaciones. 3.4 Puerta NAND: operación lógica, tabla de verdad, funcionamiento con trenes de impulsos, expresiones lógicas. 3.5 Puerta NOR: operación lógica, tabla de verdad, funcionamiento con trenes de impulsos, expresiones lógicas. 3.6 Puertas OR-exclusiva y NOR-exclusiva: operación lógica, tabla de verdad funcionamiento con trenes de impulsos, aplicación. 3.7 Familias de circuitos lógicos integrados: TTL, CMOS, ECL, dispositivosespecíficos. 3.8 Aplicación a los sistemas digitales.

 

  • TEMA 4 Métodos algebraicos para el análisis y síntesis de circuitos lógicos: 4.1 Álgebra de Boole: operaciones, leyes y reglas, teoremas de Demorgan. 4.2 Análisis Booleano de circuitos lógicos: expresión booleana de un circuito lógico, tabla de verdad. 4.3 Simplificación mediante el álgebra de Boole. 4.4 Formas stándares de las expresiones Booleanas: suma de productos, productos de sumas. 4.5 Expresiones Booleanas y Tablas de Verdad: conversión de suma de productos y de un producto de sumas a una tabla de verdad, determinación de las formas stándares a partir de una tabla de verdad. 4.6 Mapas de Karnaugh: de tres variables, de cuatro variables, minimización de una suma de productos y de un producto de sumas mediante el mapa de Karnaugh. 4.7 Aplicación a los sistemas digitales.

 

  • TEMA 5 Circuitos lógicos combinacionales: 5.1 Circuitos lógicos especiales: circuito lógico AND-OR, AND-OR-Inversor, OR-Exclusiva, NOR-Exclusiva. 5.2 Implementación de un circuito lógico a partir de una expresión Booleana y a partir de una tabla de verdad. 5.3 Universalidad y lógica combinacional de las puertas NAND y NOR. 5.4 Funcionamiento con trenes de Impulsos. 5.5 Funciones de la lógica combinacional: sumadores básicos, sumadores completos, sumadores binarios en paralelo, sumadores con acarreo serie versus acarreo anticipado, comparadores, decodificadores, codificadores, convertidores de código, multiplexores, demultiplexores, generadores y comprobadores de paridad. 5.6 Aplicación a los sistemas digitales.

 

  • TEMA 6 Introducción a la lógica secuencial: 6.1 Latch S-R, latch D con entrada de habilitación. 6.2 Flip-flops disparados por flanco, flip-flops maestro-esclavo. 6.3 Características de operación y aplicaciones de los flip-flops. 6.4 Monoestables: redisparables y no redisparables. 6.5 Temporizadores: funcionamiento básico, como monoestable, como aestable. 6.6 Aplicación a los sistemas digitales.

 

  • TEMA 7 Sistemas lógicos secuenciales: 7.1 Contadores: funcionamiento de un contador asíncrono y de un contador síncrono, contador síncrono ascendente/descendente, diseño de contadores síncronos, contadores en cascada, aplicación a los sistemas digitales. 7.2 Registros de desplazamiento: funciones básicas, registros de desplazamiento conentrada y salida en serie, entrada en serie- salida en paralelo, entrada en paralelo-salida en serie, entrada y salida en paralelo, registros de desplazamiento bidireccionales, aplicaciones. 7.3 Contadores basados en registro de desplazamiento: el contador Jonson, el contador en anillo.

 

  • TEMA 8 Memorias semiconductoras: 8.1 Principios de las memorias semiconductoras: unidades de datos binarios, matriz de una memoria semiconductora básica, dirección y capacidad, operaciones básicas, operación de escritura y de lectura. 8.2 Memorias de sólo lectura (ROMs). 8.3 ROMs programables. 8.4 Memorias de lectura/escritura de acceso aleatorio (RAMs). 8.5 Memorias Flash. 8.6 Expansión de memorias. 8.7 Tipos especiales de memorias: FIFO, LIFO, CCD. 8.8 Memorias ópticas y magnéticas.

 

  • TEMA 9 Circuitos integrados (Cis): 9.1 Características básicas: tensión de alimentación continua, niveles lógicos, inmunidad al ruido, margen de ruido, disipación de potencia, retardo de propagación, carga y fan-out. 9.2 Circuitos y consideraciones prácticas sobre el uso de los TTL. 9.3 Circuitos CMOS. 9.4 Comparaciones CMOS y TTL. 9.5 Circuitos ECL.

 

Documentos:

 

Bibliografía recomendada:

[1] Fundamentos de sistemas digitales. Floyd, T. L. Prentice Hall (1997).

 

[2] Diseño lógico. Lloris, A. y Prieto, A. McGraw- Hill (1996).

 

[3] Sistemas electrónicos digitales. Mandado, E. Marcombo (1991).

 

[4]  Análisis y diseño de circuitos lógicos digitales. Nelson, V. P.,H. T. Nagle, B. D. Carroll y J. D. Irwin. Prentice Hall (1996).

 

[5]  Electrónica digital integrada. Taub, H. y D. Schilling. Marcombo (1980).

 

[6]  Diseño digital. Principios y prácticas. Wakerly, J. F. Prentice Hall (1994).

Líneas de Investigación para trabajos Fin de Grado en Ciencias Ambientales