PLAN DE ESTUDIOS MECATRONICA UPIITA IPN

ESTE ES EL PROGRAMA DE ESTUDIOS DE MECATRÓNICA  SE PUEDEN ENCONTRAR MAS DATOS ACERCA DE LA MATERIA SOBRE EL CONTENIDO DE LA MISMA LAS ASIGNATURAS Y TEMAS RECOMENDADOS PARA CURSARLAS. 

Circuitos Lógicos

CONTENIDOS:

I. Introducción a los sistemas digitales.

II. Fundamentos del HDL.

III. Diseño y construcción de circuitos lógicos combinacionales.

IV. Diseño y construcción de circuitos lógicos secuenciales.

V. Diseño y construcción de máquinas de estado finito.

N° UNIDAD TEMÁTICA:   I                            NOMBRE: Introducción a los Sistemas Digitales

1.1 1.1.1 1.1.2 1.2 1.2.1 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4

Introducción a los sistemas digitales. Elementos y descripción de un sistema digital. Sistemas numéricos y códigos (BCD, GRAY, ASCII). Compuertas básicas. And, or, nand, nor, not, xor, xnor, buffer, triestado. Implementación de compuertas básicas con elementos discretos y práctica guiada de compuertas con HDL. Álgebra de Boole y funciones booleanas. Operadores lógicos. Teoremas y postulados. Suma de productos (mintérminos). Producto de sumas (maxtérminos).

N° UNIDAD TEMÁTICA:   II                                              NOMBRE: Fundamentos del HDL
2.1 2.1.1. 2.2. 2.2.1 2.2.2 2.2.3. 2.3	Dispositivos programables. Generalidades de GAL, CPLD, FPGA. Introducción al HDL. VHDL: Palabras reservadas, entidad y arquitectura. Verilog: Palabras reservadas, módulos. Descripción funcional, flujo de datos y estructural en VHDL y en Verilog. Ambientes de desarrollo (software y hardware) y los simuladores.

N° UNIDAD TEMÁTICA:   III                                                NOMBRE: Diseño y construcción de                                                                                                 circuitos lógicos  combinacionales.

3.1 3.2 3.3 3.3.1 3.4

Minimización de funciones Booleanas empleando mapas de Karnaugh de 3, 4 y 5 variables. Riesgos estáticos y dinámicos. Diseño, construcción y simulación de circuitos combinacionales con HDL. Codificadores, decodificadores, multiplexores, demultiplexores, circuitos aritméticos (sumador, restador, multiplicador y divisor), comparador de magnitud de n bits, ALU. Desarrollo de etapas de control digital y automatización con circuitos combinacionales para su aplicación en sistemas mecatrónicos. Simulación y síntesis en FPGA y CPLD.

N° UNIDAD TEMÁTICA:   IV                             NOMBRE: Diseño y construcción de circuitos                                                                                                       lógicos secuenciales.

4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.2 4.3 4.4 4.5

Elementos de los circuitos secuenciales. Conceptos de máquinas secuenciales. Circuitos de temporización (Oscilador a cristal y circuitos integrados). Funcionamiento y características del Latch y Flip–flops (SR, JK, T, D). Implementación y simulación de latchs, flip–flops y registros con HDL. Diseño, construcción y simulación de una memoria RAM y una ROM con HDL. Diseño, construcción y simulación de contadores: síncrono y asíncrono, de anillo, Johnson, ascendente-descendente, de inicio programado, módulo fijo y variable). Diseño, construcción y simulación de registros de corrimiento (PIPO, SISO, SIPO, PISO y Universal) incluyendo desplazamiento y rotación con HDL. Desarrollo de etapas de control digital y automatización para su aplicación en sistemas mecatrónicos. Simulación y síntesis

N° UNIDAD TEMÁTICA:   V                            NOMBRE: Diseño y construcción de máquinas de                                                                                                                 estado finito.
5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.3	Conceptos de las máquinas de estado finito (FSM) y uso del editor de FSM para implementarlas en los ambientes de desarrollo. Diseño, construcción y simulación de FSM con HDL. Máquinas de Mealy. Máquinas de Moore. Máquinas mixtas. Desarrollo de etapas de control y automatización para su aplicación en sistemas mecatrónicos utilizando las FSM. Simulación y síntesis en FPGA o CPLD

Fundamentos de Electrónica

CONTENIDOS:

                  I.    Diodos Semiconductores

                 II.    Transistores BJT, MOSFET y fotodetectores

                III.    Fuentes de alimentación reguladas lineales

               IV.    Amplificadores Operacionales

Probabilidad y Estadística para Ingeniería

CONTENIDOS:

I.      Estadística Descriptiva

II.     Probabilidad Básica

III.    Variables Aleatorias y Distribuciones de Probabilidad

IV.   Regresión Lineal Simple y Múltiple

V.    Introducción al Control de Calidad

Análisis de Señales y sistemas

CONTENIDOS: 

I.      Señales y sistemas lineales invariantes en el tiempo

II.     Transformada de Laplace

III.    Transformada Z

IV.    Transformada de Fourier

N° UNIDAD TEMÁTICA:   I                                                   NOMBRE: Señales y Sistemas continuos y discretos

1.1 1.1.1 1.1.2 1.2 1.2.1 1.2.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 1.3.6 1.3.7 1.3.8 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4

Señales de tiempo continuo Definición y clasificación de señales elementales de tiempo continuo. Operaciones de señales en tiempo continuo. Señales elementales de tiempo discreto. Definición y clasificación de señales elementales de tiempo discreto Operaciones de señales en tiempo discreto. Sistemas lineales en tiempo continuo. Definición de Sistemas. Propiedades de los sistemas continuos Interconexión de sistemas Integral de convolución Propiedades de los sistemas lineales invariantes en el tiempo Caracterización de sistemas continuos mediante ecuaciones diferenciales ordinarias, lineales con coeficientes constantes. Correlación y autocorrelación de señales continuas. Dsicretización de sistemas continuos. Sistemas discretos Propiedades de los sistemas discretos Interconexión de sistemas discretos Convolución Correlación y autocorrelación de señales discretas.

N° UNIDAD TEMÁTICA:   II                                             NOMBRE: Transformada de Laplace.

2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4

Transformada de Laplace Transformada de Laplace unilateral y bilateral Región de convergencia Propiedades de la transformada de Laplace Transformada Inversa de Laplace Aplicaciones de la transformada de Laplace al análisis de sistemas. Función de Transferencia Polos y ceros de la función de transferencia Respuesta de los sistemas empleando la función de transferencia Análisis en frecuencia (diagramas de Bode)

N° UNIDAD TEMÁTICA:   III                                                        NOMBRE: Transformada Z
3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.3 3.3.1 3.4 3.4.1	La transformada Z Análisis de la región de convergencia de la transformada. Propiedades de la transformada Z Interconexión de sistemas y función de transferencia La transformada Z inversa Propiedades de la transformada Z inversa Aplicaciones de la transformada Z al análisis de sistemas discretos Transformación del plano S al plano Z

N° UNIDAD TEMÁTICA:   IV                                                NOMBRE: Transformada de Fourier
4.1 4.1.1 4.1.2 4.2 4.2.1 4.2.2 4.3 4.4 4.5	Series de Fourier Ortogonalidad. Forma trigonométrica y exponencial de la serie de Fourier. Propiedades de la serie de Fourier. Condiciones de Dirichlet Fenómeno de Gibbs Transformada de Fourier Propiedades de la Transformada de Fourier. Aplicaciones