|
Objectius
|
|
|
|
La finalitat primordial es dotar a l'alumne dels coneixements i mètodes necessaris pel futur exercici de l'activitat professional, que caldrà desenvolupar d'acord amb els coneixements actualitzats segons els avanços tecnològics.
L’anàlisi i disseny de circuits lògics digitals combinacionals i seqüencials constitueix la base del contingut de la assignatura.
En la vessant practica els coneixement de la programació dels dispositius lògics PLD per tal d’implementar els circuit lògics digitals constitueix un dels principals focus d’interès.
Els continguts d’aquesta assignatura es veuran complementats en assignatures tal com Aplicacions Industrials dels Microprocessadors i Informàtica Industrial, on s’estudiaran els sistemes microprocessats i les seves aplicacions. |
|
|
|
|
Prerrequisits
|
|
|
Contingut Obligatori, corresponent a Informàtica Bàsica:
1.- Introducció. Evolució històrica dels sistemes digitals. El sistema Binari. El sistema octal. El sistema hexadecimal. Codis continus i cíclics. Codis BCD.
2.- Aritmètica Binària. El complement a 1. El complement a 2. Codificació dels caràcters. El codi Gray. El codi Jonhson. Codis per accions, condicions i estats. Codificació de la transmissió sèrie. Codis detectors i correctors d'errors. 3.- Àlgebra de Boole. Representació de les funcions lògiques. Definició de Miterm i Macterm. Anàlisi dels circuits combinacionals. Simplificació mitjançant el Mapa de Karnaught.i Macterm.El contingut obligatori és consolidarà mitjançant la realització voluntaria d'exercicis durant l'inici del curs. Aquest exercicis seran proporcionats pel professor.
Continguts Recomanats: Electrònica analògica (2on. quatrimestre), Àlgebra (1r. quatr.), teoria de circuits (1er. quat.) i Electrotècnia (2on. quatrimestre)
|
|
|
|
|
Contingut (Programa)
|
|
|
1.- Tecnologies digitals. Introducció i paràmetres típics. Lògiques BJT,, RTL i TTL. Modificacions a la TTL d'entrada i sortida. Famílies TTL. Lògica CML. Lògica MOS. Famílies CMOS. Interficie CMOS/TTL. Altres Famílies.
2.- Àlgebra de Boole. Representació de les funcions lògiques. Definició de Miterm i Macterm. Anàlisi dels circuits combinacionals. Simplificació mitjançant el Mapa de Karnaught. El Teorema dels Implicants Primers. Les combinacions Indiferents. Minimització en el cas de múltiples sortides. Suficiència de les portes NAND'S i NOR'S. Simplificació pel Mètode de Quine McCluskey. Fenòmens Transitoris Indesitjats.
3.- Lògica combinacional. Disseny LSI i MSI. Simbologia. Nomenclatura i Normativa de representació. Diagrames de temps i retards de programació. Decodificadors, buffers tree-state, codificadors, multiplexors, demultiplexors i busos. Circuit amb portes XOR i XNOR. Circuits comparadors.
4.- Lògica combinacional aritmètica. El semisumador i el sumador complert. El restador bàsic i el restador complert. Unitats aritmètiques lògiques (ALU'S). Circuits combinacionals multiplicadors. Sumadors amb Carry avançat.
5.- Lògica seqüencial. Activació per Flanc i per Nivell. Elements Biestables. El latch S-R. El lactch tipus D. El Flip-flop tipus D. El flip-flop Master-slave S-R,. el Flip-flop J-K. El flip-flop tipus t.
6.- Lògica seqüencial. Màquines d'estats. sincronitzades per rellotge. Màquines de Mealy i Moore. Anàlisi utilitzant FF tipus D i tipus JK. Disseny utilitzant Ffi tipus D i tipus JK. Disseny utilitzant diagrames d'estat, taules d'estat i diagrames lògics.
7.- Lògica seqüencial. Disseny LSI/MSI. Aplicacions. el commutador sense rebots. Comptadors. registres. Conversió sèrie-paral.lel. Conversió paral.lel-sèrie.
8.- .Dispositius programables. PLA's i PAL's. Arquitectura interna i tecnologies. GAL's. Aplicacions combinacionals i seqüencials utilitzant PLD's. El llenguatge ABEL i la estructura bàsica. La programació combinacional, "Equationa" i "Truth-Table". La programació seqüèncial "State- Diagram. Els llenguatges de Arquitectura Independent.
9.- Dispositius programables. ROM. Estructura interna. Tipus de ROM's i aplicacions.
10.- Dispositius programables. RAM's. Característiques i classificació. RAM's estàtiques i dinàmiques. Altres tipus de memòries (LIFO, FIFO, memòries dual port i memòries flash...).
11.- Dispositius programables. Classificació segons la tecnologia de programació i arquitectura. La arquitectura LCA, la arquitectura MAX, arquitectura Lattice, etc.
12.- Disseny dels sistemes digitals. Consideracions pràctiques. |
|
|
|
|
Bibliografia
|
|
|
Bibliografia bàsica:
Diseño Digital Principios y Practicas. John F. Wakerly. Ed. Prentice Hall. 1992.
Bibliografia Complementaría:
Aspectes Fonamentals Teorics:
Digital Design Fundamentals. Kenneth J. Breeding. Ed. Prentice Hall, 1992, Second Edition.
Aspectes Practics:
Fundamentos de Sistemas Digitales. Thomas L. Floyd. Ed. Prentice Hall, 2000, 7 Edicion.
Electrònica Digital. Aplicaciones y Problemas con VHDL. José Ignació Artigas Maestre, et al. Prentice Hall, 2002.
Sistemas Digitales, Principios y Aplicaciones. Tocci Widmer. Ed. Prentice Hall, 8 Edición, 2003.
|
|
|
|
|
Mètodes docents
|
|
|
|
Material addicional:
Problemes i transparències, per tal de completar els apunts de classe.
Mètode docent: Transparències i pissarra.
Recomenacions:
Lectura de la bibliografia complementaría per tal de consolidar els coneixaments sota altres punts de vista.
|
|
|
|
|
Tipus d'exàmens i avaluacions
|
|
|
|
Exàmen:
Teoría (1h primera part) i Problemes (2h segona part). Per la part de Problemes es poden utilitzar els apunts.
Avaluació:
25% nota practiques de laboratori, 25% nota teoría, 50% nota problemes.
Requisits:
La nota de practiques així com el promig entre la nota de problemes i teoría ha d'esser superior a 5.
Per fer mitja de la nota de teoría i problemes la nota ha d'esser superior a 4. |
|
|
|
|
Informació addicional
|
|
|
|
Les practiques es desenvoluparàn en el laboratori de microprossedors.
El material bàsic (dispositius CMOS i TTL per la pràctica 1i placa entrenador PLD's practiques 2 i 3 combinacional, practiques 4 i 5 seqüèncial) serà proporcionat per l'escola.
Els alumnes tenen de portar sondes d'oscil·loscopi així com (tornavis, eines de tall...). |
|
|
|
|
|
La bibliografia a la biblioteca