UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO CAMPUS LEÓN; DIVISIÓN DE CIENCIAS E INGENIERÍAS

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1 UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO NOMBRE DE LA ENTIDAD: CAMPUS LEÓN; DIVISIÓN DE CIENCIAS E INGENIERÍAS NOMBRE DEL PROGRAMA EDUCATIVO: Licciatura Ingiería Biomédica NOMBRE DE LA MATERIA: Aplicaciones microcontroladores sistemas integrados CLAVE: GEAMSI-06 FECHA DE ELABORACIÓN: 31 Mao 2011 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: HORAS/SEMANA/SEMESTRE ELABORÓ: Dr. Carlos Villaseñor Mora PRERREQUISITOS: TEORÍA: 2 CURSADA Y APROBADA: Ninguno PRÁCTICA: 3 CURSADA: Ninguno CRÉDITOS: 7 CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA POR EL TIPO DE CONOCIMIENTO: DISCIPLINARIA X FORMATIVA METODOLÓGICA POR LA DIMENSIÓN DEL CONOCIMIENTO: ÁREA BÁSICA ÁREA GENERAL X ÁREA PROFESIONAL POR LA MODALIDAD DE ABORDAR EL CURSO X TALLER LABORATORIO SEMINARIO CONOCIMIENTO: POR EL CARÁCTER DE LA MATERIA: OBLIGATORIA RECURSABLE OPTATIVA X SELECTIVA ACREDITABLE ES PARTE DE UN TRONCO COMÚN O MATERIAS COMUNES: SÍ NO X COMPETENCIA (S) GENERAL(ES) DE LA MATERIA: Conocer los conceptos principios que rig a los microcontroladores sistemas integrados. Analizar, diseñar construir sistemas control basados microcontroladores sistemas integrados. Comprr aplicar las finiciones herramitas l control digital basados microcontroladores sistemas integrados. Analizar, diseñar, aplicar verificar los modos control digital por microcontroladores sistemas integraos la solución problemas l área biomédica.

2 CONTRIBUCIÓN DE LA MATERIA AL LOGRO DEL PERFIL POR COMPETENCIAS. La materia Aplicaciones microcontroladores sistemas integrados contribue a las competcias cognitivas, metodológicas, Laborales Sociales la siguite manera: C3. Demuestra una comprsión los conceptos básicos principios fundamtales l área Ingiería medicina. M8. Utilizar elaborar programas o sistemas computación para el procesamito información, cálculo numérico, simulación procesos biomédicos /o control experimtos. M9. Diseñar, sarrollar utilizar tecnología para el procesamito información, cálculo numérico, simulación procesos biomédicos /o control experimtos. M10. Análisis verificación tecnología para el procesamito, adquisición transmisión información, cálculo numérico, simulación procesos biomédicos /o control experimtos el área la salud. LS1. Participar actividas profesionales relacionadas con tecnologías alto nivel, sea el o la industria médica. LS2. Participa asesorías elaboración propuestas cicia tecnología temas con impacto económico social el ámbito nacional. PRESENTACIÓN DE LA MATERIA El objeto estudio esta materia es obter habilidas para el diseño, análisis, simulación e implemtación sistemas control digital basados microcontroladores, DSP s FPGA s principalmte aunque no limitadamte. El curso se ha dividió cuatro unidas temáticas, a saber: 1. Filtros: Filtros pasa altas, bajas banda, difertes órs recursivos no recursivos. Teoría muestreo. Programación dispositivos control. Clasificación filtros acuerdo a su respuesta trada. Usos los convertidores analógico-digital digital-analógico los microcontroladores. Implemtación filtros. 2. Acondicionamito procesamito digital señales: Procesamito digital audio. Procesamito digital señales con DSP s con FPGA s. Implemtación la transformada discreta Fourier la rápida Fourier. Verificación calidad señales: Suministro eléctrico, Radar, sonar, Señales biomédicas, vibraciones, telefonía, voz, etc. 3. Sistemas visión artificial: Interpretación señales ópticas. Etapas un sistema visión artificial. Ssores actuadores. Acoplamito las difertes etapas involucradas. Etapa potcia. Etapa retroalimtación estabilidad. Ruido.

3 Figura 1: Diagrama a bloques la red conocimitos la materia Aplicaciones microcontroladores sistemas integrados. Implemtación sistemas inteligtes a base microcontroladores, DSP s FPGA s. 4. Bioinformatica: Gomas. Biología evolutiva computacional. Análisis la expresión proteínas. Conteo caracterización automática marcadores. Molado sistemas biológicos. Análisis manejo señales biológicas. Las unidas temáticas se represtan esquemáticamte el diagrama bloques la Figura 1. En este diagrama, consta cuatro columnas principalmte que no están ligadas tre sí dotando que las unidas temáticas pued abordarse indistintamte. Se hace la aclaración que al tratarse un curso aplicaciones, estas están sujetas a la expericia dinámica l profesor, que por beficio mutuo estas aplicaciones b ir cambiando al par las nuevas tdcias tecnológicas. Al finalizar la materia el alumno: Tdrá la expericia haber implemtado varios prototipos que se asemejaran a condiciones reales, manera que al momto incorporarse al ambite laboral pueda realizar control varios procesos si así fuera requerido. RELACIÓN CON OTRAS MATERIAS DEL PLAN DE ESTUDIOS Para facilitar el aprdizaje esta materia, se recomida cursar la materia Aplicaciones microcontroladores sistemas integrados spués cursar Diseño sistemas Digitales, Análisis circuitos Arquitectura procesadores, microcontroladores e Ingiería control. Esta materia proveerá las bases para aplicar los conocimitos adquiridos para la solución problemáticas que involucr control digital que amás se brin la alternativa un análisis matemático sistemas físicos a controlar para así ter una estimación su estabilidad limitaciones al interactuar con distintos ambites trabajo dtro l área médica. NOMBRE DE LA UNIDAD Filtros TIEMPO ESTIMADO PARA LA UNIDAD TEMÁTICA: 16 horas (6 teoría práctica, 10 ) 1. Conoce manipula la teoría la práctica Filtros pasa altas, bajas banda. Filtros difertes Usar los criterios selección acuados para filtros digitales. La valoración la explicación lógica l medio don clase. Exam

4 filtros digitales. 2. Maneja acuadamte los convertidores analógico-digital digital-analógico. 3. Utiliza elabora programas para el procesamito información, cálculo numérico, control experimtos. 4. Diseña, sarrolla utiliza tecnología para el procesamito información, cálculo numérico, control experimtos. órs recursivos no recursivos. Teoría muestreo. Programación dispositivos control. Clasificación filtros acuerdo a su respuesta trada. Usos los convertidores analógico-digital digital-analógico los microcontroladores. Implemtación filtros. Conoce las vtajas svtajas utilizar cada filtro digital lugar uno analógico. Realzar un muestreo que evite errores como el Aliasing, que no vuelva el proceso lto. Aplicar distintas técnicas para el diseño filtros. Manejar aplicar la teoría Fourier al momto implemtar el filtro digital DSP, microcontrolador o FPGA. Realizar diferciadores transformaciones Hilbert. Realizar interpolaciones cimacioes, convoluciones, filtros peine Notch. se svolverá. El sarrollo una perspectiva racional l mundo que se La organización equipos trabajo. El fortalecimito correctos hábitos estudio análisis. pizarrón. grupal. Bitácora reporte NOMBRE DE LA UNIDAD Acondicionamito procesamito digital señales TIEMPO ESTIMADO PARA LA UNIDAD TEMÁTICA: 22 horas (4 teoría práctica, 18 ) 1. Usa los microcontroladores, DSP s /o FPGA s para el acondicionamito procesamito señales forma digital. 2. Obtie maneja funciones que la Procesamito digital audio. Procesamito digital señales con DSP s con FPGA s. Implemtación la transformada discreta Fourier la rápida Fourier. Verificación Usar la tecnología disponible para reducción ruido los diagnósticos como: electrocardiogramas electrocefalogramas; formación imáges tomografía axial computarizada, resonancia magnética nuclear ecografía. Idtificar los compontes esciales necesarios para La propuesta, inicio, seguimito conclusión proectos académicos básicos o aplicados. El sarrollo una perspectiva racional l mundo que se clase. pizarrón grupal. Exam Bitácora reporte

5 maoría los casos son moladas con análisis Fourier. 3. Mola matemáticamte los procesos que implemtará los sistemas integrados. calidad señales: Suministro eléctrico, Radar, sonar, Señales biomédicas, vibraciones, telefonía, voz, etc. realizar procesamito acondicionamito señales. Diseñar construir sistemas acondicionamito señal aplicadas al área médica. Valorar la interfercia externa que pue poner riesgo la operación l sistema. La valoración la explicación lógica l medio don se svolverá. El fortalecimito correctos hábitos estudio análisis. NOMBRE DE LA UNIDAD Sistemas visión artificial TIEMPO ESTIMADO PARA LA UNIDAD TEMÁTICA: 22 horas (4 teoría práctica, 18 ) 1. Analiza los conceptos, teorías principios que rig los sistemas visión artificial. 2. Asocia la teoría la práctica para la construcción control procesos interés el área la salud. 3. Demuestra una comprsión los conceptos básicos principios fundamtales l área Ingiería medicina. Interpretación señales ópticas. Etapas un sistema visión artificial. Ssores actuadores. Acoplamito las difertes etapas involucradas. Etapa potcia. Etapa retroalimtación estabilidad. Ruido. Implemtación sistemas inteligtes a base microcontroladores, DSP s FPGA s. Seleccionar acuadamte el software hardware que se acue a las necesidas. Usar la terminología estructura propia los sistemas automáticos. Implemtar los circuitos las difertes etapas: ssado, control potcia. Todos acoplados acuadamte. Comprr las variables internas externas que afectan el sempeño un sistema control. Valorar la aplicabilidad cada modo control a las distintas situaciones que se pued prestar la práctica. El sarrollo una perspectiva racional l mundo que se Participar asesorías elaboración propuestas cicia tecnología temas con impacto económico social el ámbito nacional. La valoración la explicación citífica los fómos naturales. El sarrollo una perspectiva racional l mundo que se La organización equipos trabajo. El fortalecimito correctos hábitos estudio análisis. clase. pizarrón grupal. Exam Bitácora reporte

6 NOMBRE DE LA UNIDAD Bioinformática TIEMPO ESTIMADO PARA LA UNIDAD TEMÁTICA: 20 horas (10 teoría práctica, 10 ) 1. Analiza mi secucias moléculas, gomas proteínas. 2. Mola sistemas biológicos utilizando sistemas integrados. 3. Simular e implemtar biochips con difertes propósitos. Gomas. Biología evolutiva computacional. Análisis la expresión proteínas. Conteo caracterización automática marcadores. Molado sistemas biológicos. Análisis manejo señales biológicas. Analizar los requerimitos tecnológicos los sistemas biológicos para su molado posible control. Distinguir aplicar los conceptos principios relacionados con la bioinformática. La valoración la explicación citífica los fómos biológicos que pued atacarse con sistemas integrados. Desarrollar prototipos apoo para el análisis Gómico. Acoplar sistemas biológicos a sistemas integrados electrónicos. El sarrollo una perspectiva racional l mundo que se La valoración la explicación citífica los fómos naturales. El sarrollo una perspectiva racional l mundo que se La organización equipos trabajo. El fortalecimito correctos hábitos estudio análisis. clase. pizarrón grupal. Exam Bitácora reporte ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE (Sugeridas) Elaboración una bitácora foliada prácticas, grupal. Realización propuesta experimtos, base al protocolo l. Elaboración un cuarno foliado para tareas, individual. Exposición l tema Asistcia a seminarios, particularmte la DCI RECURSOS Y MATERIALES DIDÁCTICOS (Sugeridos) Recursos didácticos: Pizarrón, proector acetatos, computadora, cañón, bibliografía, equipo e implemtos, red Materiales didácticos: Acetatos, plumones para acetatos, Bitácora prácticas, cuarno problemas.

7 SISTEMA DE EVALUACIÓN EVALUACIÓN: Será continua permante se llevará a cabo 3 momtos: Diagnóstica: Introducción conceptos fundamtales para el curso, valoración inicial estos, Formativa: clase, tareas, participación grupal. Sumaria: exámes escritos, trega cuarno tareas, trega bitácora, autoevaluación, co-evaluación. El ejercicio autoevaluación coevaluación tdrá el 5% la ponración individual, bido a que su finalidad es para retroalimtar el proceso formativo ético l alumno. PONDERACIÓN (SUGERIDA): Entrega cuarno problemas: 30% Realización prácticas : 30% individual (exam clase) 40% BIBLIOGRAFÍA BÁSICA: FUENTES DE INFORMACIÓN BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA: 1. Principios Diseño lógico Digital. Norman Baladian, Bradle Carlson. 1ª. Ed. CECSA, México, Los microprocesadores Intel. Barr B. Bre, 5ª Ed. Pearson Educación, Programación lguaje samblador. William H. Murrai & Chis H. Pappas. Mc. Graw Hill, Microcontroladores PIC, Diseño practico aplicaciones. José Ma. Angulo,2ª ed. Mc. Graw Hill 1. Microcontroladores PIC. Diseño Práctico De Aplicaciones (1ª PARTE). PIC 12F508 PIC16F84A Lguajes Ensamblador, C PBASIC. Angulo Amusátegui, José María & Angulo, Ignacio, 4ª Ed. Mc. Graw Hill, Microcontroladores Motorola Freescale. Juan Carlos - Vesga Ferreira, Alfaomega, Diseño Sistemas Digitales Con VHDL, Santiago Fernánz Gómez, Serafín Pérez López, Enrique Soto Campos. 1ª Ed. Thomson, Madrid, Fundamtos Sistemas Digitales. Thomas Flod, 1ª Ed. Pearson. México Fundamtos Electrónica Digital, Thomas Flod, 7ª Ed. Prtice Hall Sistemas Digitales: Principios Aplicaciones, Ronald J. Tocci, 11ª Ed. Prtice Hall Sistemas Digitales Electrónica Digital, Practicas, Juan Angel Garza Garza, 1ª Ed. Pearson Publications Compan, OTRAS FUENTES DE INFORMACIÓN: Base datos Internet: diversas universidas el mundo ti páginas electrónicas dicadas a esta materia. Notas clase, recopilación.