2. Teoría de Electrónica Digital

2.1. Temario de Electrónica digital

  1. PRESENTACIÓN DE LA ASIGNATURA (1T+0A+0P)

  2. INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DIGITALES (2T+0A+2P)

    1. Definición de Sistema electrónico

      • Métodos de descripción de un sistema electrónico

      • Jerarquía en la descripción de un sistema electrónico

    2. Señales analógicas y digitales

      • Señal analógica: características

      • Señal digital: características

    3. Sistemas Electrónicos digitales

      • Esquema de un sistema digital real

    4. Sistemas combinacionales y secuenciales

      • Sistemas combinacionales

      • Sistemas secuenciales. Concepto de reloj

    5. Especificación e implementación de Sistemas electrónicos digitales

      • La especificación y el diseño

      • La implementación y el análisis

      • Entorno de diseño y simulación

      • Diagrama en Y

      • Dominio físico: técnicas de implementación

  3. ESPECIFICACIÓN DE SISTEMAS COMBINACIONALES (2T+2A+1P)

    1. Representación de la información

      • Sistemas de numeración

      • Conversión entre sistemas de numeración

      • Códigos binarios

    2. Principios de diseño lógico: Algebra de Boole

      • Elementos básicos del álgebra: AND, OR, NOT

      • Algebra de BOOLE: teoremas y axiomas

      • Representación de funciones

      • Producto de sumas y sumas de producto

      • Mini-términos y maxi-términos

      • Puertas XOR y XNOR

    3. Lenguaje VHDL

      • Estructura de un bloque funcional en VHDL

      • Descripción de la funcionalidad

      • Tipos de datos y señales

  4. TECNOLOGÍA DE CIRCUITOS INTEGRADOS DIGITALES (2T+2A+2P)

    1. Tecnología de circuitos integrados digitales

      • Familias lógicas

      • Tecnologías de los circuitos integrados digitales

      • Transistor MOS

      • Inversor MOS

      • Otras puertas en la familia lógica CMOS

      • Márgenes lógicos y de ruido

    2. Métricas de diseño de sistemas digitales

      • Tiempos de retardo y frecuencias de funcionamiento

      • Consumo de Potencia

      • Ocupación

      • Encapsulado

  5. ANÁLISIS Y DESCRIPCIÓN DE CIRCUITOS CON PUERTAS LÓGICAS (2T+2A+2P)

    1. Síntesis básica usando algebra de Boole

      • Álgebra de Boole y simplificación lógica

      • Simplificación mediante mapas de Karnaugh

      • Implementación usando puertas NAND.-NAND y NOR-NOR

    2. Otras puertas básicas

      • Puertas or-exclusiva. Diseño de circuitos con XOR y XNOR

      • Puertas triestado

    3. Lógica programable

  6. ESPECIFICACIÓN DE SISTEMAS SECUENCIALES (2T+0A+OP)

    1. Introducción

    2. Descripción funcional explícita

      • Diagramas de estados

    3. Componentes biestables

      • Latches

      • flip-flops

    4. Especificación de MEF

    5. Minimización de estados

  7. ANÁLISIS Y DESCRIPCIÓN DE SISTEMAS SECUENCIALES (2T+2A+4P)

    1. Máquinas de estado finitas

      • Análisis

      • Síntesis

  8. CIRCUITOS COMBINACIONALES ESTÁNDARES (2T+1A+0P)

    1. Multiplexores. Diseño de circuitos con multiplexores

    2. Decodificadores y codificadores

    3. Comparadores

  9. CIRCUITOS ARITMÉTICOS COMBINACIONALES (4T+2A+2P)

    1. Operaciones básicas

      • Aritmética binaria

      • Representación de números negativos

      • Operaciones aritméticas de números con signo

    2. Sumadores binarios

    3. Resta binaria

    4. Sumadores/restadores

    5. Unidades Aritmético Lógicas

    6. Codificación de sistemas aritméticos en VHDL

  10. CIRCUITOS SECUENCIALES ESTÁNDARES (2T+2A+2P)

    1. Registros

    2. Contadores

    3. Registros de desplazamiento

    4. Conversión serie/paralelo y paralelo/serie

    5. Memorias

  11. SISTEMAS A NIVEL DE TRANSFERENCIA DE REGISTROS (RTL) (4T+0A+0P)

    1. Grafos de ejecución

    2. Organización de sistemas

    3. Especificación RTL de sistemas usando VHDL

    4. Implementación de sistemas en RTL

    5. Análisis de Sistemas RTL

    6. Diseño de sistemas RTL

    7. Subsistemas de datos

      • Módulos de almacenamiento

      • Módulos funcionales

      • Datapaths

    8. Subsistemas de control

    9. Ejemplo de diseño

2.2. Bibliografía

  1. Introduction to digital system / Milos D. Ercegovac, Tomás Lang, Jaime H. Moreno. John Wiley & Sons,, New York : (1999) 0471527998

  2. Diseño digital: principios y prácticas / John F. Wakerly. Pearson Educación,, México : (2001) - (3 ª ed.) 9702607205

  3. Fundamentos de sistemas digitales / Thomas L. Floyd. Pearson Education, Madrid : (2006) - (9ª ed.) 8483220857

  4. Digital Systems: From Logic Gates to Processors / Jean-Pierre Deschamps, Elena Valderrama, Lluís Terés. Springer International Publishing Switzerland 2017. ISBN 978-3-319-41197-2, ISBN 978-3-319-41198-9 (eBook)

  5. Introduction to Logic Circuits & Logic Design with VHDL / Brock J. LaMeres. Springer Nature Switzerland AG 2017, 2019. Second Edition. ISBN 978-3-030-12488-5