CURSO: SISTEMAS DIGITALES
TRADUCCIÓN: DIGITAL SYSTEMS
SIGLA: IEE2713
CRÉDITOS: 10
MÓDULOS: 03
CARÁCTER: OPTATIVO
TIPO: CÁTEDRA
CALIFICACIÓN: ESTÁNDAR
PALABRAS CLAVE: CIRCUITOS Y SISTEMAS DIGITALES, SISTEMAS SECUENCIALES
NIVEL FORMATIVO: PREGRADO


I. DESCRIPCIÓN DEL CURSO

El objetivo del curso es capacitar al alumno para analizar y diseñar circuitos y sistemas digitales de escala media a escala avanzada utilizando circuitos integrados digitales y dispositivos lógicos programables. Se enfatizará una 
metodología de lo simple a lo complejo: comenzando con compuertas lógicas simples para terminar con una pequeña CPU.


II. OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

1. Analizar y diseñar sistemas digitales combinacionales usando el álgebra de Boole y mapas de Karnaugh.
2. Analizar y diseñar sistemas digitales secuenciales mediante mapas de Karnaugh y las máquinas de estados finitos.
3. Simular, probar programas combinatorios y sistemas digitales secuenciales utilizando lenguajes de descripción hardware (Verilog).


III. CONTENIDOS

1. Introducción
1.1 Sistemas numéricos.
1.2 Compuertas Lógicas, Parámetros de las compuertas lógicas.
1.3 Transistores MOS.
1.4 Resumen


2. Diseño lógico combinacional
2.1 Introducción.
2.2 Algebra Booleana.
2.3 Implementación de funciones Booleanas.
2.4 Lógica combinacional multi-nivel.
2.5 Mapas de Karnaugh.
2.6 Bloques combinacionales.
2.7 Temporización.
2.8 Resumen.


3. Diseño lógico secuencial
3.1 Introducción.
3.2 Latches y flip-flops.
3.3 Diseño lógico síncrono.
3.4 Máquinas de estado finitas.
3.5 Temporización de máquinas secuenciales.
3.6 Paralelismo.
3.7 Resumen


4. Lenguajes de descripción de hardware
4.1 Introducción.
4.2 Lógica combinacional.
4.3 Modelación Estructural.
4.4 Lógica secuencial.
4.5 Más lógica combinacional.
4.6 Máquinas de estado finitas.
4.7 Módulos parametrizados.
4.8 Testbenches.
4.9 Resumen.


5. Bloques de construcción Digitales
5.1 Introducción.
5.2 Circuitos aritméticos.
5.3 Sistemas numéricos.
5.4 Bloques de construcción secuenciales.
5.5 Arreglos lógicos.
5.6 Resumen.

6. Arquitectura
6.1 Introducción.
6.2 Lenguaje assembler.
6.3 Lenguaje de máquina.
6.4 Programación.
6.5 Modos de direccionamiento.

7. Microarquitectura
7.1 Introducción.
7.2 Análisis de desempeño.
7.3 Procesador de un ciclo.
7.4 Procesador de múltiples ciclos.
7.5 Procesador pipeline.
7.6 Resumen


V. METODOLOGIA

- Clases lectivas 
- Discusión de materia y actividades de ejercicios evaluadas


IV. EVALUACIÓN

- Interrogaciones 80%
- Asistencia 10%
- Tareas y proyectos 10%


V. BIBLIOGRAFÍA

S. Brown, Z. Vranesic, ”Fundamentals of Digital Logic with Verilog Design”, Mc Graw Hill, 2003.
M. Morris Mano, C. R. Kime, ”Logic and Computer Design Fundamentals”, Prentice Hall, Cuarta Edición, 2008.
D. M. Harrys, S. L. Harris, ”Digital Design and Computer Architecture”, Morgan Kaufmann, 2007.
R. H. Katz, “Contemporary Logic Design”, The Benjamin Cummings Publishing Company, Inc., 1994.
T. L. Floyd, “Fundamentos de Sistemas Digitales”, Prentice Hall Hispanoamericana, S. A., 1997.
V. P. Nelson, H. T. Nagle, B. D. Carroll, J. D. Irwin, “Análisis y Diseño de Circuitos Lógicos Digitales”, Prentice Hall, 1996.
John P. Hayes, “Introducción al Diseño Lógico Digital”, Addison-Wesley Iberoamericana, 1996.
Richard S. Sandige, “Modern Digital Design”, McGraw-Hill, 1990.
Hay un gran número de libros que enfatizan el lenguaje Verilog. Entre ellos se pueden destacar los siguientes:
Z. Navabi, ”Verilog Digital System Design”, Mc Graw Hill, Segunda Edición, 2006.
S. Palnitkar, ”Verilog HDL”, Prentice Hall, Segunda Edición, 2008.


PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE
ESCUELA DE INGENIERÍA / ACTUALIZADO ABRIL 2021