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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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

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Idiomas

Castellano

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Evaluación

PONDERACIÓN DE LOS SISTEMAS DE EVALUACIÓN

1. Para superar la asignatura, se deberá obtener una puntuación mayor o igual a 5 puntos sobre 10 resultante de la ponderación de todas las evaluaciones.

2. El examen tiene un peso del 50% sobre la nota final. Para aprobar la asignatura, es condición indispensable obtener al menos 4 puntos sobre 10. Esta parte SÍ es recuperable.

3. A lo largo del curso se realizarán ejercicios de seguimiento en el aula que tendrán un peso del 25% sobre la nota final. Esta parte NO es recuperable.

4. El trabajo en el laboratorio de la asignatura corresponde al 25% sobre el peso total de la asignatura, el cual se compone de las siguientes valoraciones:

• Pruebas tipo test cuyo peso total es el 18.75% sobre la nota final. Esta parte NO es recuperable.
• La realización de los todos ejercicios propuestos en cada sesión y/o la entrega del guion de prácticas debidamente cumplimentado tiene un peso total del 6.25%. Esta parte NO es recuperable.
• Se propondrán actividades voluntarias para obtener puntuación extra durante las sesiones de prácticas.

ASISTENCIA A LAS SESIONES DE PRÁCTICAS

- Siguiendo los artículos 10.3.f) y el 23 de la Normativa Reguladora de los Procesos de Evaluación en la Universidad Pública de Navarra, la asistencia a las sesiones de prácticas es OBLIGATORIA.

- La falta no justificada a una sesión supondrá tener una calificación de 0 puntos en las actividades de evaluación planificadas para la misma.

USO DE MÉTODOS FRAUDULENTOS

El uso métodos fraudulentos se rige por lo expuesto en el artículo 34 de la Normativa Reguladora de los Procesos de Evaluación en la Universidad Pública de Navarra, del que se extraen estos puntos:

- La utilización de material no autorizado expresamente por el profesorado, así como cualquier acción no autorizada dirigida a la obtención o intercambio de información con otras personas, podrá ser suspendido en dicha evaluación y calificado de suspenso (0,0) de la asignatura en la correspondiente convocatoria. Además, podrá ser objeto de sanción, previa apertura de expediente disciplinario.

- En caso de copia, el punto anterior será de aplicación a todos los estudiantes involucrados: quienes copien y quienes hayan sido copiados, por ser responsabilidad de los estudiantes evitar que su examen, trabajo y todo material evaluable sea objeto de copia.

- Cuando se detecte el uso de medios fraudulentos, o se tenga la sospecha de que han sido utilizados, el profesorado podrá revisar las pruebas de evaluación y los trabajos previos presentados durante el semestre por el estudiante en la asignatura, incluso los ya evaluados, pudiendo realizar una prueba especial al estudiante sobre el que recaiga sospecha.

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Temario

TEMA 1. Introducción a la Electrónica Digital

• Señales analógicas y digitales.
• Definición y características.
• Electrónica digital. Aplicaciones.

TEMA 2. Representación Digital de la Información

• Representación digital de la información.
• Sistemas de numeración basados en definición polinómica. Cambio de base.
• Sistemas de numeración basados en potencias de 2.
• Códigos binarios.
  • Código binario natural.
  • Representación de números con signo.
  • Aritmética binaria con y sin signo.
  • Representación de números en coma fija y en coma flotante.
  • Códigos decimales codificados en binario: BCD, BCD-Exceso 3.
  • Códigos binarios continuos y cíclicos: Gray y Johnson.
• Códigos alfanuméricos: ASCII.
• Aplicaciones.

TEMA 3: Álgebra de conmutación. Funciones y Puertas Lógicas

• Álgebra de Boole: postulados y teoremas.
• Funciones lógicas.
  • Definición de variable y 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.
  • Universalidad de las funciones NAND y NOR.
• Trabajo con funciones lógicas.
  • Formas canónicas de una función. Síntesis por minitérminos y por maxitérminos.
  • Simplificación de funciones lógicas mediante la aplicación de teoremas.
  • Simplificación mediante mapas de Karnaugh. Ejemplos.
  • Trabajo con funciones incompletas y multifunciones.
• Funciones lógicas integradas
  • Parámetros de tensión y conmutación.
  • Familias lógicas y nomenclatura.
  • Conectividad entre familias lógicas.

TEMA 4. Sistemas Aritméticos Digitales

• Aritmética binaria (repaso).
• Circuitos aritméticos sumadores.
  • Semisumador básico.
  • Sumador completo.
  • Sumador paralelo con acarreo serie.
  • Sumador paralelo con acarreo paralelo.
  • Sumador serie.
• Circuitos aritméticos restadores
  • Semirestador básico.
  • Restador completo.
• Circuitos Sumadores / restadores
• Multiplicadores binarios
• Circuitos comparadores
• Unidad aritmético-lógica (ALU).

TEMA 5. Sistemas Combinacionales

• Concepto de circuito combinacional.
• Multiplexor digital. 
• Codificadores. Codificadores sin prioridad. Codificadores con prioridad.   
• Decodificadores. 
• Convertidores de código.
• Generador / comprobador de paridad. 

TEMA 6. Sistemas Secuenciales

• Circuitos biestables.
  • Definición de sistema secuencial.
  • Tipos y características: Asíncronos y síncronos.
  • Biestable R/S, J/K, T, D.
  • Tiempos característicos en biestables.
• Registros de desplazamiento.
  • Concepto de registro.
  • Tipos de registros en función de las entradas / salidas.
  • Aplicaciones de los registros.
• Contadores digitales.
  • Contadores asíncronos. 
  • Contadores síncronos. 
  • Análisis y diseño de contadores digitales.  
• Sistemas secuenciales síncronos: Máquinas de Estados
  • Tipos de autómatas: Máquina de Mealy y Máquina de Moore.
  • Síntesis de máquinas de estados.
  • Análisis de sistemas secuenciales síncronos.

TEMA 7. Introducción a los microprocesadores

• Arquitecturas hardware y software básicas en un microprocesador
• Memorias semiconductoras
• Programación de un microprocesador: lenguajes de bajo y alto nivel.

TEMA 8. Funciones Lógicas Programables

• Codificadores ROM programables.
• Matrices lógicas programables (PLA / PAL).
• PLDs basados en macroceldas
• FPGAs
• Herramientas software de programación: simbólico y VHDL

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Programa de prácticas experimentales

Las prácticas se llevarán a cabo en sesiones de 3 o 4 horas.

Práctica 1. Funciones lógicas

Práctica 2. Sistemas combinacionales.

Práctica 3. Sistemas Secuenciales.

Práctica 4. Sistemas Digitales

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Bibliografía

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

BÁSICA

• Título: FUNDAMENTOS DE SISTEMAS DIGITALES.
  Autor: THOMAS L. FLOYD.
  Editorial: PRENTICE HALL.
• Título: CIRCUITOS ELECTRÓNICOS DIGITALES.
  Autor: MANUEL MAZO QUINTAS Y OTROS.
  Editorial: SERVICIO DE PUBLICACIONES. UNIVERSIDAD DE ALCALÁ.
• Título: PROBLEMAS RESUELTOS DE ELECTRÓNICA DIGITAL (*)
  Autor: C. Bariáin, I. R. Matías, F. J. Arregui
  Editorial: Universidad Pública de Navarra
• Título: SOLVED PROBLEMS IN DIGITAL ELECTRONICS (*)
  Autor: I. Del Villar, F. J. Arregui, J. Goicoechea
  Editorial: MARCOMBO, S.A.
• Título: PROBLEMAS RESUELTOS DE ELECTRÓNICA DIGITAL (*)
  Autor: Javier García Zubía
  Editorial: MCGRAW-HILL

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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