Secuencia Didáctica Semestre/Diseno Digital SD.pdf · 2020. 8. 13. · Versión 3 ACT. 16/05/2018...

Versión 3 ACT. 16/05/2018

DISEÑO DIGITAL Secuencia Didáctica

PROGRAMA EDUCATIVO: Ingeniería en Sistemas Computacionales MODALIDAD: Presencial MODELO DE FORMACIÓN: Por Competencias TIPO: Obligatoria

Dirección de Desarrollo Curricular Matamoros 8 y 9 Edificio Rectoría. C.P. 87000, Cd. Victoria, Tamaulipas.

Teléfono directo: (834)318 18 19 conmutador: (834)3181800, ext. 1272 y 1274.

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DIR DIRECCIÓN DE DESARROLLO CURRICULAR Conmutador: (834) 3181800

Mat Matamoros S/N, Zona Centro, Cd. Victoria, Tamaulipas, México C.P. 87000 Ext. 1274, 1272, 1273, 1275, 1277

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SECUENCIA DIDÁCTICA BLOQUE, TEMA, UNIDAD O MÓDULO:

FACULTAD Y/O UNIDAD ACADÉMICA: FACULTAD DE INGENIERÍA “ARTURO NARRO SILLER” PROGRAMA EDUCATIVO: INGENIERO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES NÚMERO Y NOMBRE Unidad 1. Sistemas Numéricos y Códigos.

ELEMENTO DE LA COMPETENCIA\OBJETIVO DEL BLOQUE, TEMA, UNIDAD O MÓDULO

Representar, manipular y realizar conversiones de números pertenecientes a diversos sistemas de numeración

Utilizar diversos códigos para comprender y diseñar circuitos digitales de forma eficiente

TIEMPO/DURACIÓN 8 horas

DESGLOSE DE CONTENIDOS ESPECÍFICOS ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS

INSTRUMENTOS DE

EVALUACIÓN RECURSOS

Estrategia Actividades de Enseñanza Actividades de Aprendizaje

1.1. - Sistemas Numéricos. 1.1.1.- Notación Posicional. 1.1.2.- El Sistema numérico Binario. 1.1.3.- El Sistema numérico Octal. 1.1.4.- El Sistema numérico Hexadecimal. 1.1.5.- Conversión del sistema decimal a otros 1.2.- Códigos. 1.2.1.- El código BCD. 1.2.2.- El Código Exceso de Tres. 1.2.3.- El Código Gray. 1.2.4.- Códigos Alfanuméricos. 1.2.5.- Método de Paridad para la detección de

errores en la transmisión de datos. 1.3.- Operaciones Aritméticas con Números

Binarios. 1.3.1.- Suma Binaria. 1.3.2.- Resta Binaria. 1.3.3.- Multiplicación y División Binarias.

Investigación documental

sobre el marco conceptual.

Aprendizaje basado en

problemas de aplicación Trabajos en equipo. Realización de prácticas de

laboratorio.

Conocer los fundamentos teóricos

sobre sistemas de numeración, códigos y operaciones aritméticas con números binarios

Exposición de los contenidos de la

unidad mediante la ejemplificación de casos reales o hipotéticos

Solución de casos de estudio con una

complejidad media

Buscar y seleccionar información

sobre los contenidos de la unidad

Analizar el uso e impacto de los

sistemas de numeración, los códigos y las operaciones aritméticas con números binarios para el diseño de circuitos digitales

Solución de casos de estudio con

una complejidad media

Portafolio de evidencias

integrado por la solución a problemas de aplicación y casos de estudio a situaciones reales o hipotéticas

Trabajos de investigación. Ejercicios de tarea. Exposición de clase Reportes de prácticas de

laboratorio. Cuestionarios (exámenes de unidad y departamental)

Presentación con Video proyector Libros Base de datos de la UAT. Equipo de cómputo Software y Hardware Especializado



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1.3.4.- Representación de números binarios con signo.

1.3.5.- Operaciones aritméticas con números binarios con signo.

EVIDENCIAS DE APRENDIZAJE

PRODUCTO DEL BLOQUE, TEMA, UNIDAD O MÓDULO

NIVELES DE DOMINIO CRITERIOS DE DESEMPEÑO

Solución a casos de estudio donde sea

necesaria la representación, manipulación y/o conversión de números o códigos para dar solución a problemas reales o hipotéticos vinculados con los sistemas digitales.

10 COMPETENTE

Identifica los diferentes tipos de sistemas de numeración y puede realizar la conversión a otros sistemas Comprende y representa mensajes mediante la utilización de diversos códigos Resuelve problemas en los que se requiera la empleabilidad de operaciones aritméticas con números binarios con y sin signo

9 SATISFACTORIO

Identifica los diferentes tipos de sistemas de numeración y puede realizar la conversión a otros sistemas Comprende mensajes mediante la utilización de diversos códigos Resuelve problemas en los que se requiera la empleabilidad de operaciones aritméticas con números binarios sin signo

8 SUFICIENTE

Realiza la conversión a otros sistemas de numeración Comprende mensajes mediante la utilización de diversos códigos Resuelve problemas en los que se requiera la empleabilidad de operaciones aritméticas con números binarios sin signo

7 BASICO

Realiza la conversión a otros sistemas numeración Resuelve problemas en los que se requiera la empleabilidad de operaciones aritméticas con números binarios sin signo

6 ELEMENTAL Resuelve problemas en los que se requiera la empleabilidad de operaciones aritméticas con números binarios sin signo

5 AÚN NO

COMPETENTE No resuelve problemas en los que se requiera la empleabilidad de operaciones aritméticas con números binarios sin signo



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FACULTAD Y/O UNIDAD ACADÉMICA: FACULTAD DE INGENIERÍA “ARTURO NARRO SILLER” PROGRAMA EDUCATIVO: INGENIERO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES NÚMERO Y NOMBRE Unidad 2. Álgebra Booleana.


Diseñar, simplificar e implementar circuitos digitales mediante el uso de compuertas lógicas Aplicar y conocer las diferencias de diversos métodos para la simplificación de expresiones booleanas


CONTENIDOS ESPECÍFICOS ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS INSTRUMENTOS DE



2.1.- Fundamentos del Álgebra Booleana. 2.1.1.- Tabla De Verdad. 2.1.2.- Lógica Binaria y Compuertas Lógicas. 2.1.3.- Teoremas del Álgebra Booleana. 2.2.- Métodos de Simplificación de Funciones

Booleanas. 2.2.1.- Método Algebraico. 2.2.2.- Método gráfico. 2.2.3.- Método Tabular. 2.3.- Diseño de circuitos Combinacionales.





laboratorio.


sobre los fundamentos del álgebra booleana y los métodos de suplicación de expresiones booleanas



Diseño, simplificación e

implementación de circuitos digitales mediante el uso de compuertas lógicas



Analizar el uso e impacto del

álgebra booleana y los métodos de suplicación de expresiones booleanas para el diseño de circuitos digitales

Diseño, simplificación e

implementación de circuitos digitales mediante el uso de compuertas lógicas








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Solución a problemas de aplicación con

compuertas lógicas donde se requiera el diseño, simplificación e implementación de circuitos digitales

10 COMPETENTE

Conoce y aplica el concepto de Tabla de Verdad. Analiza cada una de las funciones lógicas utilizando su equivalente con interruptores. Aprende los símbolos, tablas de verdad, ecuaciones de salida de cada una de las compuertas lógicas Identifica y aplica los teoremas del álgebra booleana Aplica el método de algebraico, gráfico y tabular para la simplificación de expresiones booleanas

9 SATISFACTORIO

Conoce y aplica el concepto de Tabla de Verdad. Analiza cada una de las funciones lógicas utilizando su equivalente con interruptores. Identifica y aplica los teoremas del álgebra booleana Aplica el método de algebraico, gráfico y tabular para la simplificación de expresiones booleanas

8 SUFICIENTE

Conoce y aplica el concepto de Tabla de Verdad. Identifica los teoremas de simplificación del álgebra booleana Aplica el método de algebraico, gráfico y tabular para la simplificación de expresiones booleanas

7 BASICO

Conoce el concepto de Tabla de Verdad. Identifica los teoremas del álgebra booleana Aplica el método de gráfico y tabular para la simplificación de expresiones booleanas

6 ELEMENTAL

Conoce el concepto de Tabla de Verdad. Aplica el método de gráfico para la simplificación de expresiones booleanas

5 AÚN NO

COMPETENTE

No Conoce el concepto de Tabla de Verdad. Es incapaz de aplicar el método de gráfico para la simplificación de expresiones booleanas



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FACULTAD Y/O UNIDAD ACADÉMICA: FACULTAD DE INGENIERÍA “ARTURO NARRO SILLER” PROGRAMA EDUCATIVO: INGENIERO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES NÚMERO Y NOMBRE Unidad 3. Familias Lógicas.


Interpretar hojas de especificación de las familias TTL y CMOS Diseñar e implementar circuitos combinacionales con circuitos integrados de las familias TTL y CMOS


DESGLOSE DE CONTENIDOS ESPECÍFICOS ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS INSTRUMENTOS DE



3.1.- Terminología empleada en Circuitos

Integrados. 3.1.1.- Conceptos básicos de los Circuitos

Integrados Digitales. 3.2.- La Familia Lógica TTL. 3.2.1.- Descripción y características generales. 3.3.- La Familia Lógica CMOS. 3.3.1.- Descripción y características generales. 3.4.- Otras Familias Lógicas.





laboratorio.


sobre la terminología empleada en circuitos integrados para las familias lógicas TTL y CMOS



Identificación de las diferencias

entre las familias lógicas TTL y CMOS



Analizar el uso e impacto de la

terminología empleada en los circuitos integrados para las familias lógicas TTL y CMOS

Analizar las diferencias entre las familias lógicas TTL y CMOS








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Identificación de las diferencias entre las

familias lógicas TTL y CMOS que le proporcionen al alumno las bases suficientes para seleccionar de forma adecuada a la familia y sus compontes para el diseño eficiente de sistemas digitales.

10 COMPETENTE

Lee y comprende le terminología de los circuitos integrados digitales, como está especificada en las hojas de datos de los fabricantes. Conoce las características de la Familia Lógica TTL, interpreta las hojas de especificación del fabricante e implementa circuitos con integrados TTL. Conoce las características de la Familia Lógica CMOS, interpreta las hojas de especificación del fabricante e implementa circuitos con integrados CMOS. Estudia las características generales de otras familias lógicas existentes en el mercado.

9 SATISFACTORIO

Lee y comprende le terminología de los circuitos integrados digitales, como está especificada en las hojas de datos de los fabricantes. Conoce las características de la Familia Lógica TTL, interpreta las hojas de especificación del fabricante e implementa circuitos con integrados TTL. Conoce las características de la Familia Lógica CMOS, interpreta las hojas de especificación del fabricante Estudia las características generales de otras familias lógicas existentes en el mercado.

8 SUFICIENTE

Lee y comprende le terminología de los circuitos integrados digitales, como está especificada en las hojas de datos de los fabricantes. Conoce las características de la Familia Lógica TTL, interpreta las hojas de especificación del fabricante e implementa circuitos con integrados TTL. Estudia las características generales de otras familias lógicas existentes en el mercado.

7 BASICO

Lee y comprende le terminología de los circuitos integrados digitales, como está especificada en las hojas de datos de los fabricantes. Conoce las características de la Familia Lógica TTL, interpreta las hojas de especificación del fabricante Estudia las características generales de otras familias lógicas existentes en el mercado.

6 ELEMENTAL

Lee y comprende le terminología de los circuitos integrados digitales, como está especificada en las hojas de datos de los fabricantes. Conoce las características de la Familia Lógica TTL e interpreta las hojas de especificación del fabricante

5 AÚN NO

COMPETENTE

No comprende le terminología de los circuitos integrados digitales, como está especificada en las hojas de datos de los fabricantes. Desconoce las características de la Familia Lógica TTL.Nointerpreta las hojas de especificación del fabricante



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FACULTAD Y/O UNIDAD ACADÉMICA: FACULTAD DE INGENIERÍA “ARTURO NARRO SILLER” PROGRAMA EDUCATIVO: INGENIERO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES NÚMERO Y NOMBRE Unidad 4. Circuitos Lógicos MSI.


Identificar los diferentes tipos de circuitos para el diseño de circuitos combinacionales MSI Diseñar e implementar circuitos combinacionales MSI


CONTENIDOS ESPECÍFICOS ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS INSTRUMENTOS DE



4.1.- Análisis de circuitos aritméticos digitales. 4.2.- Codificadores y Decodificadores. 4.3.- Multiplexores y Demultiplexores. 4.4.- Comparadores de Magnitud. 4.5.-Unidad Aritmética y Lógica (ALU). 4.6.- Memoria de Solo Lectura (ROM).





laboratorio.


sobre circuitos combinacionales MSI



Diseño de circuitos digitales

mediante el empleo de circuitos combinacionales MSI




circuitos combinacionales MSI para el diseño de circuitos digitales


mediante el empleo de circuitos combinacionales MSI




laboratorio.




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circuitos combinacionales MSI donde se requiera el diseño e implementación de circuitos digitales

10 COMPETENTE

Describe, analiza y diseña circuitos aritméticos digitales con ayuda de circuitería lógica. Analiza y utiliza codificadores y decodificadores en diferentes tipos de aplicaciones. Analiza y utiliza multiplexores y demultiplexores en distintos tipos de aplicaciones. Analiza y utiliza comparadores de magnitud en distintos tipos de aplicaciones. Analiza cada una de las partes que componen una ALU, para fundamentar su diseño. Conoce y diseña elementos de almacenamiento permanente de información

9 SATISFACTORIO

Describe, analiza y diseña circuitos aritméticos digitales con ayuda de circuitería lógica. Analiza y utiliza codificadores y decodificadores en diferentes tipos de aplicaciones. Analiza y utiliza multiplexores y demultiplexores en distintos tipos de aplicaciones. Analiza y utiliza comparadores de magnitud en distintos tipos de aplicaciones. Analiza cada una de las partes que componen una ALU, para fundamentar su diseño.

8 SUFICIENTE

Describe, analiza y diseña circuitos aritméticos digitales con ayuda de circuitería lógica. Analiza y utiliza codificadores y decodificadores en diferentes tipos de aplicaciones. Analiza y utiliza multiplexores y demultiplexores en distintos tipos de aplicaciones. Analiza y utiliza comparadores de magnitud en distintos tipos de aplicaciones.

7 BASICO Describe, analiza y diseña circuitos aritméticos digitales con ayuda de circuitería lógica. Analiza y utiliza codificadores y decodificadores en diferentes tipos de aplicaciones. Analiza y utiliza multiplexores y demultiplexores en distintos tipos de aplicaciones.

Cuestionarios (exámenes de unidad y departamental)



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6 ELEMENTAL

Describe, analiza y diseña circuitos aritméticos digitales con ayuda de circuitería lógica. Analiza y utiliza codificadores y decodificadores en diferentes tipos de aplicaciones.

5 AÚN NO

COMPETENTE

No describe, analiza ni diseña circuitos aritméticos digitales con ayuda de circuitería lógica. No analiza ni utiliza codificadores y decodificadores en diferentes tipos de aplicaciones.



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FACULTAD Y/O UNIDAD ACADÉMICA: FACULTAD DE INGENIERÍA “ARTURO NARRO SILLER” PROGRAMA EDUCATIVO: INGENIERO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES NÚMERO Y NOMBRE Unidad 5. Circuitos Secuenciales.


Identificar los diferentes tipos de circuitos para el diseño de circuitos secuenciales Diseñar e implementar circuitos secuenciales





5.1.- Circuitos Secuenciales.

5.1.1.- Conceptos generales.

5.2.- Flip-Flop's y Dispositivos

Relacionados.

5.3.- Contadores

5.3.1.- Contadores Asíncronos. Diseño y

Aplicaciones

5.3.2.- Contadores Síncronos. Diseño y

Aplicaciones

5.4.- Registros.

5.4.1.- Tipos y Aplicaciones.

5.5.- Diseño de Dispositivos Secuenciales.

5.5.1.- Memorias de Acceso Aleatorio





laboratorio.


sobre circuitos secuenciales Exposición de los contenidos de la



mediante el empleo de circuitos secuenciales




circuitos secuenciales para el diseño de circuitos digitales


mediante el empleo de circuitos secuenciales




laboratorio. Cuestionarios (exámenes de unidad y departamental) Proyecto final.




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circuitos secuenciales donde se requiera el diseño e implementación de circuitos digitales

10 COMPETENTE

Conoce y aplica los fundamentos de los circuitos secuenciales. Conoce, analiza, construye y aplica los diferentes tipos de Flip-Flops en circuitos digitales. Comprende la operación y características de los contadores síncronos y asíncronos en C.I., construye contadores ascendentes y descendentes Analiza y evalúa varios tipos de contadores prefijables, diseña contadores síncronos con secuencia arbitraria, reconoce y comprende la operación de varios tipos de registros. Analiza y comprende a detalle la operación de la memoria RAM y de cada una de las partes que componen la Unidad de Control de un microprocesador

9 SATISFACTORIO

Conoce y aplica los fundamentos de los circuitos secuenciales. Conoce, analiza, construye y aplica los diferentes tipos de Flip-Flops en circuitos digitales. Comprende la operación y características de los contadores síncronos y asíncronos en C.I., construye contadores ascendentes y descendentes Analiza y evalúa varios tipos de contadores prefijables, diseña contadores síncronos con secuencia arbitraria, reconoce y comprende la operación de varios tipos de registros.

8 SUFICIENTE

Conoce y aplica los fundamentos de los circuitos secuenciales. Conoce, analiza, construye y aplica los diferentes tipos de Flip-Flops en circuitos digitales. Comprende la operación y características de los contadores síncronos y asíncronos en C.I., construye contadores ascendentes y descendentes

7 BASICO Conoce y aplica los fundamentos de los circuitos secuenciales. Conoce, analiza, construye y aplica los diferentes tipos de Flip-Flops en circuitos digitales.

6 ELEMENTAL Conoce y aplica los fundamentos de los circuitos secuenciales.

5 AÚN NO

COMPETENTE No conoce ni aplica los fundamentos de los circuitos secuenciales.



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FACULTAD Y/O UNIDAD ACADÉMICA: FACULTAD DE INGENIERÍA “ARTURO NARRO SILLER” PROGRAMA EDUCATIVO: INGENIERO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES NÚMERO Y NOMBRE Unidad 6.- Dispositivos Lógicos Programables


Manipular dispositivos lógicos programables Solucionar problemas de aplicación mediante la programación de dispositivos lógicos programables





6.1.- Introducción.

6.2.-Programación y Aplicaciones de un

dispositivo lógico programable (PLD).





laboratorio.


sobre los dispositivos lógicos programables



Programación de dispositivos lógicos

programables




dispositivos lógicos programables

Programación de dispositivos

lógicos programables








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Solución a problemas de aplicación

mediante la programación de dispositivos lógicos programables 10 COMPETENTE

Conoce los conceptos básicos para trabajar con un dispositivo lógico programable Determina las aplicaciones de un PLD Entiende la arquitectura del hardware de un PLD Usa un instrumento de programación que permitan programar un PLD Implementa por completo un diseño lógico usando PLD’S.

9 SATISFACTORIO

Conoce los conceptos básicos para trabajar con un dispositivo lógico programable Determina las aplicaciones de un PLD Entiende la arquitectura del hardware de un PLD Usa un instrumento de programación que permitan programar un PLD

8 SUFICIENTE

Conoce los conceptos básicos para trabajar con un dispositivo lógico programable Determina las aplicaciones de un PLD Entiende la arquitectura del hardware de un PLD

7 BASICO

Conoce los conceptos básicos para trabajar con un dispositivo lógico programable Determina las aplicaciones de un PLD

6 ELEMENTAL Conoce los conceptos básicos para trabajar con un dispositivo lógico programable

5 AÚN NO

COMPETENTE No conoce los conceptos básicos para trabajar con un dispositivo lógico programable



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REFERENCIAS (APA)

Básica

Impresa:

Floyd, T. L. (2016). Fundamentos de sistemas digitales. Pearson Educacion

Tocci, R. J., & Widmer, N. S. (2003). Sistemas digitales : principios y aplicaciones. Pearson Education

Balabanian, N., Carlson, B., & Nagore Cazares, G. (2002). Principios de diseno logico digital. Continental.

Garcia Iglesias, J. M., & Perez Iglesias, E. J. (2006). Dispositivos logicos programables (PLDs) : diseno practico de aplicaciones. Alfaomega.

Tokheim, R. L. (1995). Principios digitales. McGraw-Hill.

Digital:

Complementaria

Impresa:

Louis Nashelsky(s.f.). Fundamentos de Tecnología Digital.Editorial Prentice Hall.

M.Morris Mano y Charles R. Kime. (s.f.). Fundamentos de diseño lógico y computadoras. Editorial Prentice Hall.

M. Morris Mano(s.f.). Lógica digital y diseño de computadoras. Editorial Prentice Hall.

Julio Laria Menchaca, Emilio Castán Rocha, José Luis Martínez Navarro (2017).Apuntes, Electrónica Digital

Digital:



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ELABORACIÓN Nombre del (la) Profesor (a) DES y/o Academia

Dr. Julio Laria Menchaca Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller” – Arquitectura de Computadoras

MC. Emilio Castán Rocha Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller” – Arquitectura de Computadoras

Dr. Salvador Ibarra Martínez Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller” – Arquitectura de Computadoras

MCC. Alejandro Humberto García Ruíz Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller” – Arquitectura de Computadoras

MCA. José Antonio Castán Rocha Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller” – Arquitectura de Computadoras

Ing. Francisco Javier Juárez Martínez Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller” – Arquitectura de Computadoras

Ing. Gilberto Leal Del Angel Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller” – Arquitectura de Computadoras

Fecha de Elaboración:16/05/2018

ACTUALIZACIÓN

Nombre del (la) Profesor (a) DES y/o Academia

Dr. Julio Laria Menchaca Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller” – Arquitectura de Computadoras

MC. Emilio Castán Rocha Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller” – Arquitectura de Computadoras

Dr. Salvador Ibarra Martínez Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller” – Arquitectura de Computadoras

MCC. Alejandro Humberto García Ruíz Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller” – Arquitectura de Computadoras

MCA. José Antonio Castán Rocha Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller” – Arquitectura de Computadoras

Ing. Francisco Javier Juárez Martínez Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller” – Arquitectura de Computadoras

Ing. Gilberto Leal Del Angel Facultad de Ingeniería “Arturo Narro Siller” – Arquitectura de Computadoras

Fecha de Actualización: 14/08/2019

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