Unidad 1. Fundamentos del álgebra de Boole y su aplicación en los sistemas digitales.
Objetivo: Diseñar sistemas digitales por medio de los fundamentos del álgebra de Boole, como principio de diseño para el modelado de funciones digitales combinacionales.
Temas:
1.1 Introducción al álgebra Booleana
1.1.1 Origen y conceptos básicos del álgebra Boolena.
1.1.2 Relación entre el álgebra booleana y la lógica digital.
1.1.3 Importancia del álgebra boolena en el diseño de sistemas digitales.
1.2 Postulados y Propiedades del Álgebra Boolena.
1.2.1 Postulados fundamentales.
1.2.2 Propiedades y funciones básicas.
1.2.3 Teoremas importantes.
1.3 Aplicación del álgebra Boolena en los sistemas digitales
1.3.1 Compuertas lógicas OR, AND, NOT y XOR.
1.3.2 Implementación de funciones boolenas con compuertas digitales.
1.3.3 Implementación de funciones boolenas con compuertas universales NAND, NOR.
1.3.4 Características eléctricas de las compuertas lógicas: fan-in, fan-out, estándar TTL y CMOS.
Unidad 2. Minimización de sistema digitales combinacionales y lógica modular.
Objetivo: Diseñar sistemas digitales aplicando métodos de minimización de funciones lógicas para reducir sus requerimientos del número de compuertas básicas e implementar sistemas digitales modulares.
Temas:
2. 1 Fundamentos de minimización de funciones lógicas.
2.1.1 Introducción a la minimización de funciones lógicas.
2.1.2 Método por Mapa de Karnaugh.
2.1.3 Método por Quine-McClusky.
2. 2 Diseño de codificadores y decodificadores.
2.2.1 Conceptos básicos y aplicaciones de los codificadores y decodificadores.
2.2.2 Diseño de codificadores y decodificadores.
2. 3 Funcionamiento y características de los multiplexores y demultiplexores.
2.3.1 Diseño de Multiplexores.
2.3.2 Diseño de Demultiplexores.
2. 4 Diseño de circuitos digitales aritméticos.
2.4.1 Conceptos básicos y aplicaciones de los circuitos digitales aritméticos.
2.4.2 Los algoritmos de operadores aritméticos.
2.4.3 Diseño de circuitos aritméticos para suma, resta y multiplicación digital.
Unidad 3. Análisis y diseño de sistemas digitales secuenciales.
Objetivo: Diseñar circuitos digitales secuenciales mediante latches y flip-flops, para dar solución a aplicaciones que requieran de características de memoria.
Temas:
3.1 Sistemas digitales secuenciales y aplicaciones.
3.1.1 Contadores síncronos.
3.1.2 Contadores asíncronos.
3.2 Circuitos de almacenamiento.
3.2.1 Latch SR con compuertas NOR y NAND.
3.2.2 Flip-flop JK.
3.2.3 Filp-flop tipo D.
3.2.4 Flip-flop tipo T.
3.3 Máquinas de estado.
3.3.1 Diseño de máquinas de estado tipo Mealy.
3.3.2 Diseño de máquinas de estado tipo Moore.
3.4 Diseño de circuitos secuenciales síncronos.
3.4.1 Diseño de contadores ascendentes de 3 y 4 bits.
3.4.2 Diseño de contadores descendentes de 3 y 4 bits.
3.4.3 Detectores de secuencia.
3.4.4 Diseño de contadores con memorias.
Unidad 4. Sistemas digitales en microcontroladores y dispositivos PLD.
Objetivo: Programar sistemas combinacionales y secuenciales en dispositivos programables como microcontroladores y dispositivos VLSI mediante el uso de hardware y software, para solucionar diversas aplicaciones de sistemas digitales de uso común.
Temas:
4.1 Arquitectura de los microcontroladores.
4. 1.1 Unidad Central de Procesamiento.
4. 1.2 Memorias de datos y programa.
4. 1.3 Buses de direccionamiento y datos.
4. 1.4 Puertos digitales de entrada y salida.
4.2 Sistemas digitales en microcontroladores.
4. 2.1 Implementación de codificadores y decodificadores.
4. 2.2 Implementación de sumadores y restadores.
4. 2.3 Implementación de contadores ascendente y descendente.
4. 2.4 Implementación de máquinas de estado.
4.3 Los dispositivos VLSI.
4. 3.1 Conceptos de CPLD, ASIC y FPGA.
4. 3.2 Lenguajes de descripción de hardware.
4. 3.3 Flujo de diseño en dispositivos VLSI.
4. 3.4 Configurar de sistemas digitales en dispositivos VLSI.
