BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ELECTRÓNICA PROGRAMA DE ESTUDIOS DE

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1 BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ELECTRÓNICA PROGRAMA DE ESTUDIOS DE NOMBRE DE LA ASIGNATURA: Microcontroladores y DPS s CÓDIGO IMC413 CARRERA: INGENIERÌA MECATRÓNICA UBICACIÓN CURRICULAR/ ACADEMIA DE ÀREA ESPECIFICA Formativo / Área de Mecatrónica MODALIDAD: ESCOLARIZADA TIPO DE ASIGNATURA TEÒRICA- PRÁCTICA HRS. TEÓRICAS/ PERIODO: 48 HRS. PRÁCTICAS/ PERIODO : 32 HRS. TOT/ PERIODO: 80 NÙMERO DE CRÈDITOS: 8 HRS. TEÓRICAS/ SEMANA: 3 HRS. PRÁCTICAS/ SEMANA: 2 EN VERANO EL NÙMERO DE HORAS POR SEMANA SE DUPLICA, PERO SE CONSERVA EL NÙMERO DE HRS. TOT/ PERIODO. PERIODO EN QUE SE IMPARTE: PRIMAVERA, VERANO Y OTOÑO. PRE-REQUISITOS: LCE106 Instrumentación I FECHA DE ELABORACIÓN DEL PROGRAMA: 1 DE MARZO DE 2006 PROGRAMA ACTUALIZADO POR: FECHA: PROGRAMA REVISADO POR: FECHA: PROGRAMA APROBADO POR: FECHA: PROGRAMA AUTORIZADO POR: FECHA: Eduardo Espinosa M.,Jorge Barahona A., Gerardo Villegas R., Godolfredo Sánchez M., Juan Manuel Solis S., Eladio Flores M., Honorato Azucena C., Monserrat Morin C., Fernando Reyes C., Leticia Gómez E., Estela Juárez., Barahona 23 DE NOVIEMBRE DEL 2006 Comisión de Evaluación y Seguimiento Curricular del Plan de Estudios de Ingeniería Mecatrónica CESPEIM. 1 DE MARZO DE 2006 CESPEIM 1 DE MARZO DE 2006 CONSEJO DE UNIDAD ACADÉMICA 1 DE MARZO DE 2006 COORDINACIÓN: M.C. Jaime Cid Monjaraz, Dr. Fernando Reyes y M.C. Gerardo Villegas Rosas. FECHA DE APLICACIÓN/ VIGENCIA: OTOÑO 2006 / OTOÑO 2007 /ACADEMIA DE ÁREA ESPECÍFICA: COORDINACIÓN DE INGENIERÍA MECATRÓNICA

2 JUSTIFICACIÓN: UBICACIÓN Y RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS: NIVEL EN EL QUE SE IMPARTE: Formativo PRERREQUISITO: NA CO-REQUSITO: NA COLATERAL: NA CONSECUENTE: NA OBJETIVO GENERAL: Preparar al alumno con las herramientas necesarias para desarrollar sistemas basados en microprocesador y que sean capaces de cumplir las diferentes requeridas en un sistema mecatrónico. OBJETIVO TRANSVERSAL: Se desarrolla en el estudiante la imaginación para aportar soluciones originales, en un ambiente de trabajo cooperativo, impulsando la responsabilidad. RESUMEN O DESCRIPCIÓN: Microcontroladores: Características Generales. Arquitectura Básica y Sistema mínimo. Organización y manejo de la memoria. Conjunto de instrucciones. Manejo del Compilador. Uso de periféricos comunes. Desarrollo de aplicaciones. DSP: Características Generales. Arquitectura Básica y Sistema mínimo. Organización y manejo de la memoria. Conjunto de instrucciones. Manejo del Compilador. Desarrollo de programas. Plan de Estudios 2005 Ingeniería Mecatrónica. Pág. 2/11

3 CONTENIDO TEMÁTICO UNIDAD TEMATICA: 1 INTRODUCCIÓN OBJETIVO ESPECÍFICO: El estudiante conocerá los aspectos generales y básicos de la arquitectura de sistemas soportados en micro-procesador como son los microcontroladores y los procesadores digitales de señales (DPS s). CONTENIDO DE LA UNIDAD: 1.1 Concepto de Microprocesador. Microprocesador CISC Microprocesador RISC 1.2 Concepto de sistema mínimo Elementos de un sistema mínimo Sistemas de tres buses: a) Bus de datos. b) Bus de direcciones. c) Bus de control 1.3 Definición de microcontrolador. Diferencia entre microprocesador y microcontrolador Fabricantes de microcontroladores y herramientas de trabajo asociadas. 1.4 Definición de DSP. Diferencia entre microprocesador y DSP Fabricantes de DSP y herramientas de trabajo asociadas. HORAS TOTALES POR UNIDAD: 9 Carga Horaria Nombre de la Actividad Práctica o Extraclase T L P E Estrategias didácticas sugeridas 2 Exposición ejemplos y 2 Lectura de Hojas de Datos 3 Búsqueda en WEB 3 Búsqueda en WEB Exposición ejemplos y Exposición ejercicios y Exposición ejercicios y Clave Bibliográfica a usar Forma de evaluación Plan de Estudios 2005 Ingeniería Mecatrónica. Pág. 3/11

4 UNIDAD TEMATICA: 2 Análisis y elaboración de prácticas con una familia comercial de microcontroladores OBJETIVO ESPECÍFICO: El estudiante conocerá y desarrollara aplicaciones básicas con un microcontrolador, desarrollando la habilidad para determinar las características del mismo así como para el manejo de las herramientas de desarrollo. CONTENIDO DE LA UNIDAD: 2.1 Arquitectura del microcontrolador. Organización de memoria Registros de propósito especial (SFR). Registros de propósito general (GPR). 2.2 Programación del microcontrolador. Conjunto de instrucciones. Directivas del lenguaje ensamblador. Herramientas de desarrollo. a) Editor b) Ensamblador c) Enlazador. d) Simulador e) Emulador. 2.3 Puertos de entrada- salida. Practica 1: Interactuando con los puertos. 2.4 Timers/Contadores Practica 2: Controlando el tiempo. 2.5 Interrupciones externas. Practica 3: Control de eventos mediante interrupción externa. Carga Horaria Nombre de la Actividad Práctica o Extra-clase Plan de Estudios 2005 Ingeniería Mecatrónica. Pág. 4/11 Estrategias didácticas sugeridas T L P E 2 Exposición ejercicios y 4 2 Exposición ejercicios y 1 2 Practica Ejemplos y Clave Bibliográfica a usar Forma de evaluación

5 2.6 Puertos de propósito especial. Practica 4: Aplicación de puerto de propósito especial 2.7 Puerto de Comunicación Practica 5: Uso del puerto comunicación 2.8 Convertidor analógico digital. Practica 6: Sincronización con el mundo analógico. HORAS POR UNIDAD Practica Ejemplos y Plan de Estudios 2005 Ingeniería Mecatrónica. Pág. 5/11

6 UNIDAD TEMATICA: 3 Introducción a los procesadores digitales de señales (DSP). OBJETIVO ESPECÍFICO: El estudiante conocerá y desarrollara aplicaciones para procesadores digitales de señales. CONTENIDO DE LA UNIDAD: 3.1 Concepto de DSP Arquitectura del DSP Organización del DSP Modos de operación de un DSP Microcodigo y set de instrucciones 3.2 Análisis y programación de un DSP comercial. Programación del DSP. Conjunto de instrucciones. Directivas del lenguaje ensamblador. Herramientas de desarrollo. a) Editor b) Ensamblador c) Enlazador. d) Simulador e) Emulador. 3.3 Puertos de entrada- salida en DSP. Practica 7: Interactuando con los puertos. 3.4 Timers/Contadores en DSP Practica 8: Controlando el tiempo. Carga Horaria Nombre de la Actividad Práctica o Extra-clase Estrategias didácticas sugeridas T L P E 2 Exposición ejemplos y 6 4 Exposición ejemplos y 1 2 Practica Ejemplos y Clave Bibliográfica a usar Forma de evaluación Plan de Estudios 2005 Ingeniería Mecatrónica. Pág. 6/11

7 3.5 Interrupciones externas en DSP. Practica 9: Control de eventos mediante interrupción externa. 3.6 Puertos de propósito especial en DSP. Practica 10: Aplicación de puerto de propósito especial 3.7 Puerto de Comunicación en DSP Practica 11: Uso del puerto comunicación HORAS POR UNIDAD Practica Ejemplos y Plan de Estudios 2005 Ingeniería Mecatrónica. Pág. 7/11

8 UNIDAD TEMATICA: 4 Desarrollo de Aplicaciones OBJETIVO ESPECÍFICO: El estudiante desarrollara una aplicación como proyecto final, seleccionando y desarrollando el programa a implementar en el Microcontrolador o DSP. Desarrollo de un proyecto de fin de curso, en el cual el alumno aplicara su creatividad y los conocimientos adquiridos en el curso, en un trabajo de su elección usando el dispositivo adecuado: microcontrolador o DSP. CONTENIDO DE LA UNIDAD: 4.1 DSPs vs Microcontroladores: seleccionando el dispositivo ideal para la aplicación en particular. 4.2 Funciones avanzadas para Microcontroladores Perro Guardián Protección de Código Sistemas auto-programables 4.3 Funciones avanzadas para DSPs Perro Guardián Protección de Código Modos de Depuración de código en tiempo de ejecución HORAS POR UNIDAD 6 4 Carga Horaria Nombre de la Actividad Práctica o Extra-clase Estrategias didácticas sugeridas T L P E 2 Proyecto Exposición Ejemplos y 2 2 Exposición Ejemplos y 2 2 Exposición ejercicios y Clave Bibliográfica a usar Forma de evaluación Revisión del Proyecto Revisión del Proyecto Revisión del Proyecto Plan de Estudios 2005 Ingeniería Mecatrónica. Pág. 8/11

9 ACTIVIDADES Y LABORES EXTRACURRICULARES ACTIVIDAD NÚMERO DE NÚMERO DE LA TIPO: OBJETIVO ACTIVIDAD NÚMERO DE HORAS TRANSVERSAL LA UNIDAD: ACTIVIDAD Lectura de Hojas de 1 1 Lectura Identificar los elementos básicos de un sistema soportado 2 Datos en procesador en una hoja de datos de varios tipos de microprocesadores, microcontroladores y DSPs. Búsqueda en WEB 1 2 y 3 Investigación Ubicar las paginas web de fabricantes así como identificar 2 las herramientas que ellos ponen a disposición para el desarrollo de aplicaciones. Puertos de entrada- 2 Practica 1 Practica Interactuando con los puertos de E/S. 2 a 3 salida. Timers/Contadores 2 Practica 2 Practica Controlando el tiempo, desarrollando bases de tiempo. 2 a 3 Interrupciones 2 Practica 3 Practica Control de eventos mediante interrupción externa. 2 a 3 externas. Puertos de propósito 2 Practica 4 Practica Aplicación de puerto de propósito especial 2 a 3 especial. Puerto de 2 Practica 5 Practica Desarrollo de aplicación usando un puerto comunicación 2 a 3 Comunicación Convertidor analógico 2 Practica 6 Practica Adquisición de datos del mundo analógico. 2 a 3 digital. Puertos de entrada- 3 Practica 7 Practica Interactuando con los puertos de E/S y direcciones del 2 a 3 salida en DSP. DSP. Timers/Contadores 3 Practica 8 Practica Controlando el tiempo. 2 a 3 en DSP Interrupciones 3 Practica 9 Practica Control de eventos mediante interrupción externa. 2 a 3 externas en DSP. Puertos de propósito 3 Practica 10 Practica Aplicación de puerto de propósito especial 2 a 3 especial en DSP. Puerto de Comunicación en DSP 3 Practica 11 Practica Desarrollo de aplicación usando un puerto comunicación 2 a 3 Desarrollo de una Aplicación 4 Proyecto Proyecto Desarrollo de un proyecto de fin de curso, en el cual el alumno aplicara su creatividad y los conocimientos adquiridos en el curso, en un trabajo de su elección usando el dispositivo adecuado: microcontrolador o DSP. 8 a 10 Plan de Estudios 2005 Ingeniería Mecatrónica. Pág. 9/11

10 PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN INSTRUMENTO % DEPARTAMENTALIZADO S/N UNIDADES TEMÁTICAS TIPO DE EVALUACIÓN EXÁMENES PARCIALES 30% N TODAS Formativa, diagnóstica y sumativa PRÁCTICAS 30% N DOS y TRES Formativa, diagnóstica y sumativa TAREAS 10% N TODAS Formativa, diagnóstica y sumativa PROYECTO FINAL 30% N CUATRO 100 Plan de Estudios 2005 Ingeniería Mecatrónica. Pág. 10/11

11 BIBLIOGRAFÍA: Patterson, Hennessy, Organización y Arquitectura de Computadores; Mac Graw Hill, 2004, 765pp. (B1) Palacios, Enrique, MICROCONTROLADOR PIC16F84; 2a. Edición; Alfaomega; 2008, 648pp.(B2) Vega, Juan Carlos, MICROCONTROLADORS: Motorola-Freescale; Alfaomega; 2008, 368pp.(B3) Plan de Estudios 2005 Ingeniería Mecatrónica. Pág. 11/11