Asignaturas antecedentes y subsecuentes

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1 PROGRAMA DE ESTUDIOS Microprocesadores Área a la que pertenece: Área de Formación Integral Profesional Horas teóricas: 3 Horas prácticas: 2 Créditos: 8 Clave: F0176 Asignaturas antecedentes y subsecuentes PRESENTACIÓN Los microprocesadores y microcontroladores hoy en día cumplen un papel importante en muchas áreas de la electrónica, las comunicaciones y los sistema de control para la automatización de los procesos. Por medio del estudio de estos procesadores tanto a nivel de hardware y software podemos entender su funcionamiento así como la manera de utilizarlo para la automatización procesos que usamos en nuestra vida diaria. OBJETIVO GENERAL Que el estudiante sea capaz de diseñar aplicaciones basadas en un microcontroladores o microprocesador para la automatización de procesos. F0176_Microprocesadores 1 / 7

2 CONTENIDO 1 MEMORIAS Analizar las características de las memorias 1.1. Terminología. Operación general de las memorias de semiconductores Clasificación según la tecnología utilizada. Memorias de lecturaescritura (RAM): arquitectura. RAM estática: introducción y diagramas temporales. RAM dinámicas: estructura, operación y circuitos de refresco Concepto de mapa de direcciones y Bus de datos. Expansión de la longitud de palabra y de la capacidad Diseño de bancos de memoria mediante bloques funcionales. Análisis de memorias comerciales. Memorias serie EEPROM, protocolo de comunicación. Aprenda a clasificar los diferentes tipos de memorias. Aprenderá el concepto de mapas de direcciones Aprenderá el diseño de bancos de memorias. Aprenderá el manejo de C.I. para desarrollar de memorias. 2 ESPECIFICACIONES DEL MICROPROCESADOR Describir la función de cada terminal de un Microprocesador y sus características de C.D. Demultiplexar y acoplar los canales del Microprocesador e interpretar los diagramas de temporización 2.1. Arquitectura básica según Von Neumman y Harvard Terminales y funciones del Microprocesador El alumno conocerá las diferentes arquitecturas básicas de los microprocesadores. El alumno aprenderá a conocer las F0176_Microprocesadores 2 / 7

3 2.3. Demultiplexión y acoplamiento del canal Bases de tiempo y C.I. periféricos 2.5. Temporización y sincronización del canal 2.6. Comunicación entre el Microprocesador y la memoria Instrucciones para control de programas y transferencia de datos. terminales y funciones del microprocesador. El alumno relacionara el manejo de memorias con el uso de las terminales del microprocesador. 3 INTERFASE DE ENTRADA Y SALIDA Describir las interfaces de hardware que se requieren para permitir la E/S de datos del computador. Conectar y programar Interfaces Básicas. Descripción de los estándares de comunicación con el mundo externo Características de los dispositivos de E/S 3.2. Entrada y Salida en mapas de direcciones 3.3. Entradas y salidas en espacio de direcciones aisladas 3.4. Estructuras de Interrupciones y Transferencia por interrupciones 3.5. Mecanismos de vector: Almacenados en memoria y en el dispositivo Dispositivo de entrada y salida del Microprocesador Introducción. Modos de comunicación serie. La Interfase UART, registros y funcionamiento. Configuración de la UART en el sistema básico del microprocesador El estándar RS-232, niveles de tensión, Circuitos de interfase Drivers/Receivers RS Velocidad de comunicación, e introducción al MODEM y tarjeta de red. El alumno aprenderá, comprenderá y programara como comunicarse con dispositivos externo. El alumno manejará el uso de mapas de direcciones en circuitos prácticos. Manejo de estándares de comunicación. F0176_Microprocesadores 3 / 7

4 4 MICROCONTROLADORES 1. Conocer la Arquitectura interna de los Microcontroladores y la Función de sus terminales. 2. Describir las características de los puertos en el Microcontrolador 3.1 Controlador y microcontrolador 3.2 Diferencia entre microprocesador y microcontrolador Aplicaciones de los microcontroladores 4.4. Recursos comunes a todos los Arquitectura básica El procesador o CPU Memoria Puertas de Entrada y Salida Reloj principal 4.5. Recursos especiales Temporizadores o Timers Perro guardián o Watchdog Protección ante fallo de alimentación o Brownout Estado de reposo ó de bajo consumo Conversor A/D (CAD) Conversor D/A (CDA) Comparador analógico Modulador de anchura de impulsos o PWM Puertas de comunicación Herramientas para el desarrollo de aplicaciones. Aprenderá las diferencia entre un microcontrolador i microprocesador. Podra implementar sistemas para automatizar algun proceso de la vida diaria 5 CONOCER EL CONJUNTO DE INSTRUCCIONES DEL MICROCONTROLADOR SELECCIONADO El alumno aprenderá a desarrollar programas para utilizar F0176_Microprocesadores 4 / 7

5 5.1. CARACTERÍSTICAS RELEVANTES Arquitectura Segmentación Formato de las instrucciones Juego de instrucciones Todas las instrucciones son ortogonales Arquitectura basada en un banco de registros Diversidad de modelos de microcontroladores con prestaciones y recursos diferentes Herramientas de soporte potentes y económicas para la programacion Las gamas de microcontroladores La gama enana de 8 patitas Gama baja o básica, con instrucciones de 12 bits Gama media, con instrucciones de 14 bits Gama alta, con instrucciones de 16 bits 5.3. Los registros de la gama media Organización de la memoria de datos Registros específicos Repertorio de instrucciones para las gamas Enana,bajasy altas Características generales Definiciones y abreviaturas Introducción a la programación Ejemplos de programas. 1. El alumno conocerá el conjunto de instrucciones de os 2. Aprenderá a usar herramientas de programación para los 3. El alumno aprenderá a desarrollar programas y a usar los bancos de memorias de los microcontroladores 6 DISEÑO DE UN SISTEMA CON MICROCONTROLADOR Diseñar y Construir un sistema basado en MC F0176_Microprocesadores 5 / 7

6 6.1. Establecimiento de el problema Establecimiento del transductor a utilizar y la ecuación del sistema Diseño del Hardware y la interfase análoga Procedimiento de calibración Diseño del Software Programa de aplicación Prueba y depuración del programa de aplicación. 1. Aprenderá a desarrollar proyectos, así como la manera de investigar y automatizar procesos para emprender nuevas ideas de desarrollo. Sugerencias didácticas UNIDAD 1 1. Participación de los alumnos en trabajos de investigación. 2. Practicas de laboratorio con C.I de diferentes memorias. UNIDAD 2 1. Conferencia de parte del maestro en los temas relacionados con la arquitecturas básicas y las funciones del microprocesador. 2. Investigación de parte de los alumnos sobre temas relacionado con la unidad. Desarrollo de practicas sobre el uso del micro relacionado con las memorias y circuitos de demultiplexión UNIDAD 3 1. Exposición del profesor de los temas relacionados con los dispositivos E/S. 2. Practicas con los estándares de comunicación. UNIDAD 4 1. Utilizar acetatos para la exposición en clases. 2. Que el alumno investigue sobre las series de microcontroladores de diferentes fabricantes 3. Sugerir que el profesor utilicé un micro en para el desarrollo de los temas. UNIDAD 5 1. Exposición del profesor en clases sobre el uso de herramientas de programación y simulación para el uso de los 2. Prácticas UNIDAD 6 Para esta unidad usar el software MPLAB de Microchip para el diseño de la aplicación y simulación. Como una manera de integrar los conocimientos sobre las herramientas y tecnologías introducidas, los alumnos deberán realizar un proyecto basado en el microcontrolador de bajo costo, con el cual cada grupo, de no más de cuatro integrantes, deberá resolver problemas específicos propuestos por el profesor. Estos proyectos permitirán al profesor a evaluar la capacidad de cada alumno para investigar, analizar, comprender y resolver un problema nuevo empleando una herramienta actual de microcómputo. F0176_Microprocesadores 6 / 7

7 Estrategias de evaluación del aprendizaje Tareas 10% Practicas 40% Examen 50% Bibliografía Básica Bibliografía Complementaria 1. A:C Downton - Computadoras y Microprocesadores - Addison Weesley - Tra. Edición 2. Driscol - Coughlin- Data Acquisition and Proces Control Macmillan Publishing. 3. Barry.B. Brey Los Microprocesadores de Intel Prentice Hall 3a Ed. 4. J. Mª. Angulo Usategui, E. Martín Cuenca, I. Angulo Martínez-Microcontroladores PIC. La Solución en un Chip. Ed. Paraninfo J. Mª. Angulo Usategui, I. Angulo Martínez Microcontroladores PIC. Diseño práctico de aplicaciones. Mc Graw Hill Myke Predko Programming and Customizing the Pic Microcontroller Mc Graw Hill Microchip Technology Inc. ( 1999 ) 8. Microchip Technical CD-ROM First Edition Microchip Technology Inc. ( 2000 ) 10. MPSIM Simulator Quick Reference Guide 11. Microchip Technology Inc. ( 1996 ) 12. MPASM Assembler Quick Reference Guide 13. Microchip Technology Inc. ( 1996 ) 14. MPSIM Simulator User s guide 15. Microchip Technology Inc. ( 1995 ) 16. MPASM Assembler User s Guide 17. Microchip Technology Inc. ( 1995 ) F0176_Microprocesadores 7 / 7