Introducción a los sistemas digitales. Conceptos básicos. Magnitudes analógicas. Magnitudes digitales. Su representación y medición. La necesidad de la utilización de las magnitudes digitales para representar magnitudes analógicas. Concepto de conversión analógico-digital y de conversión digital-analógica.
Sistemas numéricos. Introducción. Sistemas posicionales. Definición. Representación de números enteros y fraccionarios. Conversión entre sistemas de numeración. Sistemas básicos utilizados en los sistemas digitales: sistema binario, sistema octal, sistema hexadecimal. Conversión directa entre estos sistemas. Representación de números negativos: bit de signo, valor absoluto, complemento, desplazamiento. Operaciones aritméticas. Sumas y restas con números enteros, indicadores de resultado. Algoritmos para la multiplicación y división en el sistema binario. Coma flotante, norma IEEE
Álgebra de Boole. Postulados. Definición. Leyes y teoremas. Álgebra de conjuntos como ejemplo del álgebra de Boole. Álgebra de proposiciones como ejemplo del álgebra de Boole. Comparación entre sus reglas y operaciones. Tablas de verdad.
Funciones lógicas. Introducción. Las funciones lógicas como derivado del álgebra de proposiciones. Tablas de verdad. Funciones básicas como ejemplo de operaciones del álgebra de Boole. Funciones lógicas de dos variables. Funciones equivalentes. Compuertas lógicas como elemento de representación de las funciones básicas. Funciones de n variables. Representación de funciones mediante tablas de verdad y mediante ecuaciones lógicas. relación entre ambos tipos de representación. Representación de funciones lógicas en dos niveles. Formas canónicas. Términos mínimos y términos máximos de una función. Términos indiferentes (redundancias).
Circuitos lógicos combinatorios. Implementación de funciones lógicas mediante la utilización de compuertas. Funciones lógicas equivalentes y el concepto de simplificación. Distintos métodos para la simplificación de funciones lógicas: simplificación por inspección, simplificación por métodos gráficos (Diagramas de Veitch y de Karnaugh), simplificación por métodos algorítmicos (Quine – McCluskey, consenso). Implementación de funciones lógicas.
Codificación binaria. Necesidad de la utilización de códigos para la representación binaria de números o de textos. Códigos numéricos. Códigos alfanuméricos. Códigos progresivos, cerrados, reflejados. Distancia de un código. Códigos para seguridad de la información. Paridad. Códigos para detección de errores. Códigos para corrección de errores.
Circuitos lógicos combinatorios. Aplicaciones funcionales. Circuitos aritméticos. Sumadores. Restadores. Comparadores binarios. Codificadores y decodificadores. Conversores de códigos. Multiplexores y demultiplexores. Utilización de multiplexores y demultiplexores para la síntesis de circuitos combinatorios.
Memorias ROM. Dispositivos PAL y PLA. Diseño de circuitos combinatorios con dispositivos PAL.
Elementos básicos de electrónica digital. Compatibilidad entre circuitos. Parámetros eléctricos. Corrientes y tensiones. Familias de circuitos integrados digitales. Tipos de integración:
SSI, MSI, LSI, etc. Manuales de características. Parámetros dinámicos. Tiempos de propagación. Retardos.
Realimentación de circuitos lógicos. Circuitos lógicos secuenciales. Definición y características principales. Circuitos elementales. Circuitos secuenciales biestables. Distintos tipos. Circuitos asincrónicos y sincrónicos. Características. Diagramas temporales. Configuración maestro esclavo. Activación por flanco y por nivel.
Aplicaciones de los circuitos biestables. Circuitos contadores. Definición. Principio de funcionamiento. Clasificación. Distintos tipos. Métodos de diseño de contadores sincrónicos. Diagramas de tiempo. Registros. Definición. Registros de almacenamiento. Registros de desplazamiento. Utilización y aplicaciones. Diagramas de tiempo.
Circuitos secuenciales sincrónicos. Estructura de los circuitos secuenciales: Mealy, Moore. Diagrama y tablas de estado. Análisis de circuitos secuenciales sincrónicos. Diseño de circuitos secuenciales sincrónicos.
Circuitos secuenciales asincrónicos. Análisis de circuitos secuenciales asincrónicos: tablas de estado, ciclos y carreras. Análisis de riesgos en circuitos combinatorios y secuenciales. Sintesis de circuitos secuenciales asincrónicos.
Circuitos combinatorios y secuenciales en LSI. Memorias ROM. Dispositivos PAL y PLA. Diseño con dispositivos PAL.
