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