Diseño lógico l desde cero - Ingeniería con Fredi

Acerca de este curso

¿Quieres entender cómo funciona la electrónica digital desde sus bases?

Este curso está diseñado para llevarte de cero al dominio de los fundamentos del diseño digital, sin importar si eres estudiante de ingeniería, técnico, o simplemente alguien con curiosidad por entender cómo funcionan los circuitos y sistemas digitales.

Aprenderás de forma progresiva, con ejemplos resueltos paso a paso y una explicación clara de cada concepto.

Lo que aprenderás:

A lo largo del curso cubrirás los cinco pilares del diseño digital: los sistemas de numeración y códigos (decimal, binario, octal, hexadecimal, complementos y formatos de signo), el funcionamiento de las puertas lógicas y sus tablas de verdad, el Álgebra de Boole con sus leyes y técnicas de simplificación, el análisis de circuitos de lógica combinacional, y finalmente el diseño e implementación de funciones lógicas aplicadas a problemas reales.

¿Para quién es este curso?

Para cualquier persona que quiera aprender diseño digital desde cero. No se requieren conocimientos previos de electrónica, solo matemáticas básicas y ganas de aprender.

Convertir números entre sistemas decimal, binario, octal y hexadecimal
Realizar operaciones aritméticas en sistema binario
Calcular complementos a 1 y a 2 para representar números negativos
Interpretar y usar códigos digitales como BCD y signo-magnitud
Identificar y analizar el funcionamiento de las puertas lógicas
Aplicar el Álgebra de Boole para simplificar expresiones lógicas
Analizar circuitos de lógica combinacional
Diseñar e implementar funciones lógicas combinacionales

Contenido del Curso

SISTEMAS DE NUMERACIÓN, OPERACIONES Y CÓDIGOS

Números decimales caso 1

00:00
Números decimales caso 2

00:00
Números binarios
La estructura de pesos de los números binarios
Conversión binario a decimal
Método de la suma de pesos (caso 1)

00:00
Método de la suma de pesos (caso 2)

00:00
Método de la suma de pesos (caso 3)

00:00
Método de la división sucesiva por 2
Conversión de fracciones decimales a binario
Suma binaria
Resta binaria
Multiplicación binaria
División binaria
Cálculo del complemento a 1
Cálculo del complemento a 2
Bit de signo
Formato de signo-magnitud
Formato del complemento a 1
Formato del complemento a 2
El valor decimal de los números con signo
Rango de representación de los números enteros con signo
Números en coma flotante
Números binarios en coma flotante de simple precisión.
Operaciones aritméticas de números con signo
Suma
Condición de desbordamiento (overflow)
Suma de números de dos en dos
Resta
Multiplicación
División
Números exadecimales

PUERTAS LÓGICAS

El inversor
Los indicadores de negación y de polaridad
Tabla de verdad del inversor
Funcionamiento del inversor
Diagramas de tiempos
Expresión lógica del inversor
Aplicación
La puerta AND
Funcionamiento de la puerta AND
Tabla de verdad de la puerta AND
Funcionamiento con trenes de impulsos
Expresiones lógicas para la puerta AND
Aplicaciones
La puerta OR
Funcionamiento de la puerta OR
Tabla de verdad de una puerta OR
Funcionamiento con trenes de impulsos
Expresiones lógicas de la puerta OR
Aplicación
La puerta NAND
Funcionamiento de la puerta NAND
Funcionamiento con trenes de impulsos
Expresiones lógicas para la puerta NAND
La puerta NOR
Funcionamiento de la puerta NOR
Funcionamiento con trenes de impulsos
Expresiones lógicas para la puerta NOR
La puerta OR-exclusiva
La puerta NOR-exclusiva
Funcionamiento con trenes de impulsos
Aplicación
Concepto básico de la matriz AND
Tecnologías de proceso basadas en conexiones programables
Lógica de función fija
CMOS
TTL
Tipos de puertas lógicas de función fija
Características y parámetros de funcionamiento
Hojas de características
Localización de averías
Fallos internos en las puertas lógicas de los CI
Abiertos y cortos externos

ÁLGEBRA DE BOOLE Y SIMPLIFICACIÓN LÓGICA

Operaciones y expresiones booleanas
Suma booleana
Multiplicación booleana
Leyes del álgebra de Boole
Leyes conmutativa
Leyes asociativas
Ley distributiva
Regla del algebra booleana
Teorema de DeMorgan
Aplicación de los teoremas de DeMorgan
Expresión booleana de un circuito lógico
Construcción de una tabla de verdad para un circuito lógico
Simplificación mediante el álgebra de Boole
Suma de productos
Conversión de una expresión general a formato suma de productos
Forma estándar de la suma de productos
Producto de sumas
Forma estándar del producto de sumas
Conversión de una suma de productos estándar en un producto de sumas estándar
Conversión de una suma de productos a tabla de verdad
Conversión de un producto de sumas a tabla de verdad
Determinación de las expresiones estándar a partir de una tabla de verdad
Mapas de KARNAUGH
Mapa de Karnaugh de tres variables
Mapa de Karnaugh de cuatro variables
Adyacencia de celdas
Mapa de Karnaugh de una suma de productos estándar
Mapa de Karnaugh de una suma de productos no estándar
Simplificación de una suma de productos mediante el mapa de Karnaugh
Obtención directa del mapa de Karnaugh a partir de la tabla de verdad
Condiciones indiferentes
Conversión de una expresión producto de sumas estándar a mapa de Karnaugh
Simplificación mediante el mapa de Karnaugh de expresiones producto de sumas
Conversión entre suma de productos y productos de sumas mediante el mapa de Karnaugh
MAPA DE KARNAUGH DE CINCO VARIABLES
Adyacencia de celdas
VHDL

ANÁLISIS DE LA LÓGICA COMBINACIONAL

Lógica AND-OR
Circuito lógico AND-OR-Inversor
Circuito lógico OR-exclusiva
Circuito lógico NOR-exclusiva
Obtención del circuito lógico a partir de una expresión booleana
Obtención del circuito lógico a partir de la tabla de verdad
La puerta NAND como elemento lógico universal
La puerta NOR como un elemento lógico universal
Circuito lógico NAND
Lógica NOR
FUNCIONAMIENTO DE LOS CIRCUITOS LÓGICOS CON TRENES DE IMPULSOS
LÓGICA COMBINACIONAL CON VHDL
Método estructural de programación en VHDL
Componentes VHDL
Método estructural de programación en VHDL
Componentes VHDL
Aplicación de herramientas de desarrollo software

FUNCIONES DE LA LÓGICA COMBINACIONAL

SUMADORES BÁSICOS
El semi-sumador
El sumador completo
SUMADORES BINARIOS EN PARALELO
Sumadores en paralelo de cuatro bits
Tabla de verdad de un sumador en paralelo de 4 bits
SUMADORES PARALELO DE 4 BITS 74LS283
Expansión de sumadores
Sumador de acarreo serie
Sumador de acarreo anticipado
Combinación de sumadores de acarreo serie y acarreo anticipado
COMPARADORES
Igualdad
Desigualdad
EL COMPARADOR DE MAGNITUD DE 4 BITS 74HC85
DECODIFICADORES
El decodificador binario básico
El decodificador de 4 bits
EL DECODIFICADOR 1 DE 16 74HC154
El decodificador BCD a decimal
El decodificador BCD a 7-segmentos
EL DECODIFICADOR /CONTROLADOR BCD A 7-SEGMENTOS 74LS47
CODIFICADORES
Codificador decimal-BCD
EL CODIFICADOR DECIMAL-BCD 74HC147
EL CODIFICADOR 8-LÍNEAS A 3-LÍNEAS 74LS148
CONVERTIDORES DE CÓDIGO
Conversión BCD-binario
Conversión binario-Gray y Gray-binario
MULTIPLEXORES (SELECTORES DE DATOS)
DEMULTIPLEXORES
GENERADORES / COMPROBADORES DE PARIDAD
Lógica básica de la paridad

Calificaciones y reseñas de los estudiantes

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Acerca de este curso

¿Qué aprenderás?

Contenido del Curso

SISTEMAS DE NUMERACIÓN, OPERACIONES Y CÓDIGOS

Números decimales caso 1

Números decimales caso 2

Números binarios

La estructura de pesos de los números binarios

Conversión binario a decimal

Método de la suma de pesos (caso 1)

Método de la suma de pesos (caso 2)

Método de la suma de pesos (caso 3)

Método de la división sucesiva por 2

Conversión de fracciones decimales a binario

Suma binaria

Resta binaria

Multiplicación binaria

División binaria

Cálculo del complemento a 1

Cálculo del complemento a 2

Bit de signo

Formato de signo-magnitud

Formato del complemento a 1

Formato del complemento a 2

El valor decimal de los números con signo

Rango de representación de los números enteros con signo

Números en coma flotante

Números binarios en coma flotante de simple precisión.

Operaciones aritméticas de números con signo

Suma

Condición de desbordamiento (overflow)

Suma de números de dos en dos

Resta

Multiplicación

División

Números exadecimales

PUERTAS LÓGICAS

El inversor

Los indicadores de negación y de polaridad

Tabla de verdad del inversor

Funcionamiento del inversor

Diagramas de tiempos

Expresión lógica del inversor

Aplicación

La puerta AND

Funcionamiento de la puerta AND

Tabla de verdad de la puerta AND

Funcionamiento con trenes de impulsos

Expresiones lógicas para la puerta AND

Aplicaciones

La puerta OR

Funcionamiento de la puerta OR

Tabla de verdad de una puerta OR

Funcionamiento con trenes de impulsos

Expresiones lógicas de la puerta OR

Aplicación

La puerta NAND

Funcionamiento de la puerta NAND

Funcionamiento con trenes de impulsos

Expresiones lógicas para la puerta NAND

La puerta NOR

Funcionamiento de la puerta NOR

Funcionamiento con trenes de impulsos

Expresiones lógicas para la puerta NOR

La puerta OR-exclusiva

La puerta NOR-exclusiva

Funcionamiento con trenes de impulsos

Aplicación

Concepto básico de la matriz AND

Tecnologías de proceso basadas en conexiones programables

Lógica de función fija

CMOS

TTL

Tipos de puertas lógicas de función fija

Características y parámetros de funcionamiento

Hojas de características

Localización de averías

Fallos internos en las puertas lógicas de los CI

Abiertos y cortos externos

ÁLGEBRA DE BOOLE Y SIMPLIFICACIÓN LÓGICA