Electrònica digital programable

Transcripción

1 Electricitat i electrònica Electrònica digital programable CFGM.0802.C12/0.07 CFGM - Equips electrònics de consum

2 CFGM - Equips electrònics de consum Electrònica digital programable Aquesta col lecció ha estat dissenyada i coordinada des de la Direcció General d Ensenyaments Professionals, Artístics i Especialitzats, per Josep M. Alañá Negre i Helena Palomares Larreula. Coordinació del contingut: Jesús Martin Lledó Redacció del contingut: Santiago Cerezo Salcedo Sara Garrigosa Rivas Manel Gispert de Leonardo Agraïments: Eden Kirin, autor del programa ConTEXT Editor Daniel Pratt, administrador de llicències de Lattice Semiconductor Corporation Manfred Winterhoff, autor del sistema GALBlast Bonny Gijzen, autor del programa IC-Prog El Servei de Lectors de la revista Electronique Pratique Primera edició: febrer 2008 Departament d Educació Material realitzat per Eureca Media, SL Dipòsit legal: B Cap part d aquesta publicació, incloent-hi el disseny general i de la coberta, no pot ser copiada, reproduïda, emmagatzemada o transmesa de cap manera ni per cap mitjà, tant si és elèctric, com químic, mecànic, òptic, de gravació, de fotocòpia, o per altres mètodes, sense l autorització prèvia per escrit dels titulars del copyright.

3 CFGM - Equips electrònics de consum 3 Electrònica digital programable Introducció Posem a les vostres mans un recull de tot el que es coneix com a dispositius digitals programables o xips intel ligents, adaptat lògicament al nivell d aquest cicle formatiu de grau mitjà d equips electrònics de consum. Tots aquests dispositius digitals programables són part inseparable de les nostres vides i es troben des dels més bàsics equips domèstics de les nostres llars, fins al més complexos equips industrials. Ells ens permeten gaudir d una vida més còmoda gràcies a la seva intel ligència. Qualsevol acció de les nostres vides passa per les seves mans, des de l ús del nostre estimat ordinador, fins a l ús de l automòbil en què ens desplacem, el mòbil inseparable o la preuada targeta de crèdit. En la unitat didàctica Estructures lògiques amb matrius programables, fareu el salt del dispositius no programables combinatoris i seqüencials en lògica rígida, als dispositius lògics programables i les seves aplicacions. Tot això amb programaris comercials distribuïts pels mateixos fabricants. En la unitat didàctica Dispositius i estructures de memòries, entrareu en l estudi dels sistemes d emmagatzematge de dades o memòries. Tindreu ocasió d introduir-vos en els busos que transporten la informació i els tipus d estructuració de les memòries per programar-les i accedir, així, a la seva informació interna. En la unitat didàctica Microprocessador 8051, accedireu a les característiques dels dispositius programables d aplicació general en format de 8 bits. Veureu els jocs d instruccions i podreu experimentar les subrutines bàsiques en llenguatge de baix nivell. En la unitat didàctica 8051 com a microcontrolador, estudiareu aquest modern dispositiu per a aplicacions específiques, que us permetrà programar les primeres aplicacions i programes de prova. En la unitat didàctica Microcontrolador d arquitectura RISC, fareu un salt tecnològic a l innovador sistema anomenat RISC, per conèixer l arquitectura interna d aquest dispositiu i les modernes tècniques de programació. Finalment, en la unitat didàctica Programació, simulació i anàlisi, a banda de treballar amb el programari específic amb llenguatge de baix nivell, podreu experimentar aquestes aplicacions sobre una placa de desenvolu-

4 CFGM - Equips electrònics de consum 4 Electrònica digital programable pament que rebreu juntament amb els materials didàctics del crèdit. Així, podreu comprovar l efecte sobre perifèrics i analitzar possibles modificacions i avaries.

5 CFGM - Equips electrònics de consum 5 Electrònica digital programable Objectius En acabar el crèdit, heu de ser capaços del següent: 1. Identificar components i blocs funcionals de circuits electrònics digitals microprogramats, a partir dels esquemes i dels circuits muntats. 2. Interpretar les característiques tècniques i funcionals dels dispositius microprogramables i elements associats a partir de documentació tècnica. 3. Interpretar les característiques dels diferents tipus de memòries estàndard, a partir de la documentació tècnica. 4. Diferenciar les característiques fonamentals entre un microprocessador i un microcontrolador, a partir de les corresponents arquitectures internes i circuits d aplicació. 5. Interpretar els paràmetres i característiques fonamentals d un sistema microprogramable, amb microprocessador o amb microcontrolador, a partir de l esquema i de la documentació tècnica específica. 6. Identificar i relacionar símbols i blocs funcionals de sistemes microprogramables, amb components o elements reals disponibles en el mercat, a partir de l esquema específic i de la documentació tècnica corresponent. 7. Relacionar el flux de la informació en el programa de control del sistema amb els senyals d entrada/sortida del circuit i elements exteriors connectats. 8. Interpretar les característiques i les prestacions del programari bàsic per al desenvolupament d aplicacions d un sistema microprogramable, a partir de la documentació específica de l equip. 9. Interpretar les seqüències o funcions que ha de realitzar el microprocessador o microcontrolador i perifèrics associats, a partir de l anàlisi del programa de control de senyals del sistema. 10. Relacionar els efectes produïts en els senyals d entrada/sortida d un sistema microprogramable amb les seqüències del programari d aplicació corresponent, a partir de l anàlisi funcional del sistema.

6 CFGM - Equips electrònics de consum 6 Electrònica digital programable 11. Modificar programes en un llenguatge adequat, documentat adequadament, a partir del diagrama de flux i amb la utilització de mòduls o procediments estandarditzats. 12. Instal lar els programes de control en el maquinari de l aplicació. 13. Verificar sistemàticament la integració del maquinari i del programari del sistema digital microprogramat, a partir de les especificacions funcionals. 14. Mesurar senyals digitals amb els instruments adequats, segons procediments normalitzats. 15. Contrastar estats lògics calculats en un sistema digital programat amb mesures realitzades. 16. Descriure les tècniques més generals emprades per a la localització d avaries a sistemes electrònics microprogramables. 17. Diferenciar causes d avaries entre parts de maquinari i programari en sistemes microprogramables, a partir dels efectes percebuts en el sistema. 18. Localitzar programes o paràmetres erronis que causin avaries o funcionaments defectuosos de maquinari en sistemes microprogramables, a partir de la informació tècnica i de la utilització del programari adequat. 19. Localitzar blocs funcionals de maquinari de sistemes microprogramables avariats i components defectuosos dins de cada bloc, a partir de les mesures realitzades i de la documentació tècnica de l equip, i segons procediments normalitzats. 20. Interpretar plans sistemàtics d intervenció per a la detecció de la causa o causes de les avaries, a partir del tipus i funcionalitat del sistema microprogramable.

7 CFGM - Equips electrònics de consum 7 Electrònica digital programable Continguts Unitat didàctica 1 Estructures lògiques amb matrius programables 1. Dispositius PLA i FPLA 2. Aplicacions combinatòries i seqüencials Unitat didàctica 2 Dispositius i estructures de memòries 1. Busos de dades i dispositius de memòries 2. Estructures, mapes de memòries i programació Unitat didàctica 3 Microprocessadors: Característiques i arquitectures dels microprocessadors 2. Microprocessadors de 8 bits 3. Característiques i arquitectura interna del Programació de l MCS-51 Unitat didàctica com a microcontrolador 1. Fonaments i funcionament 2. Aplicacions i programes de prova Unitat didàctica 5 Microcontroladors d arquitectura RISC 1. Característiques i arquitectures internes 2. Introducció a la programació 3. Tècniques de programació Unitat didàctica 6 Programació, simulació i anàlisi 1. Sistemes d enllaç de programes i subrutines a 2. Sistemes simuladors i emuladors 3. Treball amb perifèrics, comprovació i diagnosi de disfuncions

8