11

Asignatura MicroprocesadoresAsignatura Microprocesadores

Gabriel Spano SazoGabriel Spano Sazo

Ingeniero Ingeniero ElectrElectróóniconico

email = email = gspano@udec.clgspano@udec.cl

Agosto Agosto 20102010

22

Objetivos Generales

Mediante lo aprehendido en Sistemas Analógicos y Digitales, el alumno

será capaz, durante el desarrollo y fundamentalmente al término de la

Asignatura, de:

1.- Reconocer, Entender y Aplicar la Funcionalidad Práctica de los

Microprocesadores y Microcontroladores.

2.- Describir y Asociar los Bloques Funcionales Internos de un µP y de

un µC. Arquitectura. Von Neumann y Harvard.

3.- Identificar y aplicar los CI periféricos de los µPs y de los µCs.

Bancos de Memorias, Puertas Entradas/Salidas PPIs, Buses.

4.- Asimilar el Lenguaje Assembler y Assembly en µPs y en µCs tanto

genéricos como específicos a través de Programas.

5.- Entender, Analizar y Sintetizar los Juegos de Instrucciones de

Microprocesadores y Microcontroladores.

33

6.- Utilizar y Aplicar Simuladores, Emuladores y Trainers de

Microprocesadores y Microcontroladores.

7.- Describir y Aplicar Interfaces de Comunicación Serial y Paralela.

RS-232C, CENTRONICS, RS-422, IEEE-485, IEEE-488, USB.

8.- Describir, analizar, interpretar, las ventajas de operar sistemas

electrónicos DSPs (Procesadores Digitales de Señales).

9.- Ensayar Comparadores Cuádruples Drivers de LEDs como

Experiencia de Laboratorio.

10.- Ensayar Convertidor Digital/Análogo Básico como Experiencia de

Laboratorio.

11.- Ensayar Comparador Digital de 2 Nibbles como Experiencia de

Laboratorio.

12.- Ensayar en Simulador Programas Assembler/Assembly para

Microprocesador Genérico de 8 Bits como Experiencia de

Laboratorio.

44

13.- Ensayar en Trainer MTS Programas e Interfaces para

Microprocesador de 16 Bits como Experiencia de Laboratorio.

14.- Ensayar en Trainer/Simulador Programas e Interfaces para

Microcontrolador tipo PIC 16Fxxx como experiencia de

laboratorio.

15.- Disertar, en Grupos de 2 alumnos, acerca de tópicos relacionados

con la materia, según calendarización Previa.

55

Objetivos Específicos

�� Unidad NUnidad N°°1 1 ------ Generalidades en Sistemas ComputacionalesGeneralidades en Sistemas Computacionales

� Exponer lo que representa la tecnología en el desarrollo de CHIPs.

� Representar los períodos históricos y su avance en el tiempo.

� Describir las Partes Funcionales, Estructuras y Operación de los

CHIPs.

� Ejercitar el trabajo con los sistemas numéricos DEC, BIN, OCT y

HEX.

66

�� Unidad NUnidad N°°2 2 ------ Arquitectura de los MicroprocesadoresArquitectura de los Microprocesadores

� Desarrollar el ínter-conexionado básico de los Componentes dentro

de un CHIP.

� Definir los Flujos de Información entrada/salida de cada Bloque

Funcional.

� Describir los otros CHIPs periféricos al MICRO.

� Enfatizar el recorrido de Información y los tiempos a través de los

buses.

� Acotar los Mapas, Planos o Esquemas del Banco de Memorias.

� Comprobar los Límites del Direccionamiento a la Memoria.

77

�� Unidad NUnidad N°°3 3 ------ Introd. al Micro GenIntrod. al Micro Genéérico y Programacirico y Programacióónn

� Especificar un Microprocesador de 8 Bits como Microprocesador

Genérico del cual se evolucionará a otros de mayor capacidad del Bus

de Data.

� Trabajar el Set de Instrucciones mediante Assembler/Assembly.

� Enfatizar la Secuencia de Compilación mediante Ejemplos y

Ejercicios Prácticos.

88

�� Unidad NUnidad N°°4 4 ------ ManipulaciManipulacióón de Datan de Data

� Enfatizar la importancia del Programa y las Instrucciones que lo

integran.

� Desarrollar la funcionalidad de las instrucciones en Assembler y su

Codificación. Assembly respectiva.

� Comprobar la Multi-precisión y sus ventajas por medio de

Aritmética BCD y de operaciones con las 7 compuertas Básicas.

� Desarrollar Ejercicios como medida de Comprensión y Refuerzo.

99

�� Unidad NUnidad N°°5 5 ------ Control de Transferencia Control de Transferencia

� Entender el Control de Transferencia dentro de un Programa

específico.

� Organizar la Estructura de un Diagrama de Flujo como

tratamiento sistemático de un Algoritmo.

� Aplicar las Instrucciones relacionadas con la Pila y la consecuente

Parametrización de la Data.

� Ejercitar el Modo de Subrutinas Anidadas.

1010

�� Unidad NUnidad N°°6 6 ------ Entradas/Salidas (I/O) DigitalesEntradas/Salidas (I/O) Digitales

� Reconocer y Procesar Señales del Tipo Digital.

� Identificar la Estructura Micro-computacional y reconocer si se

trata de Aplicación Von Neumann o Harvard.

� Interpretar la Estructura de un CHIP PPI y su Programación en los

3 Modos.

� Desarrollar Ejercicios como medida de Comprensión y Refuerzo.

1111

�� Unidad NUnidad N°°7 7 ------ Input/Output AnalInput/Output Analóógicas e Interrupcionesgicas e Interrupciones

� Reconocer e Identificar Entradas/Salidas como Analógicas o

Digitales.

� Comparar la circuitería interna de Conversores D/A y A/D.

� Clasificar y Entender la Operatoria del Conjunto de

Interrupciones.

� Desarrollar Ejercicios como medida de Comprensión y Refuerzo.

1212

�� Unidad NUnidad N°°8 8 ------ Ejemplos de AplicaciEjemplos de Aplicacióónn

� Desarrollar y Sintetizar Ejemplos Prácticos de Aplicación

empleando Sistemas Micro-computacionales.

� Proponer la Solución de Otros Problemas Prácticos no-enlistados.

1313

�� Unidad NUnidad N°°9 9 ------ LaboratoriosLaboratorios

� Ensayar, Probar, Comparar, Perfeccionar, Informar en formato

preestablecido respecto del Montaje Circuital o Simulación de

funciones digitales y sistemas asociados micro-computacionales.

1414

�� Unidad NUnidad N°°10 10 ------ DisertacionesDisertaciones

� Estudiar, Analizar, Sintetizar, Aplicar, Evaluar, Reflexionar,

Disertar e Informar, acerca de un tópico previamente especificado,

respecto de Sistemas Micro-computacionales.

� El Informe escrito como documento formal, debe ser entregado al

término de la Disertación.

� Como Anexo debe integrar un CD conteniendo la Presentación ppt

y el Informe en Formato doc.

1515

Contenidos

�� Unidad NUnidad N°°1 1 ------ Generalidades en Sist. ComputacionalesGeneralidades en Sist. Computacionales

� Tecnología.

� Desarrollo Histórico.

� Funcionamiento.

� Definiciones importantes.

� Sistemas Numéricos.

� Estructura Básica y Operación.

� Ejercicios.

1616

�� Unidad NUnidad N°°2 2 ------ Arquitectura de los MicrocomputadoresArquitectura de los Microcomputadores

� Introducción.

� El Microprocesador.

� Memorias.

� Buses.

� Plano de Memoria.

� Decodificador de Direcciones.

� Temporización.

� Ejercicios.

1717

�� Unidad NUnidad N°°3 3 ------ Introd. al Micro GenIntrod. al Micro Genéérico y Programacirico y Programacióónn

� Introducción Micro Genérico.

� Banco de Registros.

� Assembler y Assembly.

� Clasificación de las Instrucciones. Ejemplos.

� Modos de Direccionamiento.

� Instrucciones de Transferencia de Data

� Instrucciones del Micro Gen.

� Proceso de Compilación.

� Ejercicios.

1818

�� Unidad NUnidad N°°4 4 ------ ManipulaciManipulacióón de la Data n de la Data

� Introducción.

� Representación de la Data.

� Instrucciones Aritméticas.

� Multi-precisión.

� Aritmética BCD.

� Operaciones Lógicas.

� Ejercicios.

1919

�� Unidad NUnidad N°°5 5 ------ Control de TransferenciaControl de Transferencia

� Introducción.

� Instrucciones de Salto.

� Diagramas de Flujo. Ejemplos.

� Subrutinas.

� Operaciones con la Pila.

� Parametrización.

� Subrutinas Anidadas.

� Ejercicios.

2020

�� Unidad NUnidad N°°6 6 ------ Entradas/Salidas DigitalesEntradas/Salidas Digitales

� Introducción.

� I/O Digitales.

� I/O Por Zona de Memoria.

� I/O Programadas.

� Chips PPIs.

� Ejercicios.

2121

� Unidad N°7 --- Input/Output AnalInput/Output Analóógicas e Interrupcionesgicas e Interrupciones

� Introducción

� Conversión Digital/Analógica

� Conversión Analógica/Digital

� Interrupciones

� Interrupciones Múltiples

� Ejercicios.

2222

�� Unidad NUnidad N°°8 8 ------ Ejemplos de AplicaciEjemplos de Aplicacióónn

� Introducción.

� Semáforo de Tránsito.

� Lavadora Automática.

� Reloj Digital.

� Generación de Forma de Onda.

� Controlador de Temperatura.

� Otros Ejemplos.

� Resumen.

2323

�� Unidad NUnidad N°°9 9 ------ LaboratoriosLaboratorios

� Comparador cuadruple, driver leds.

� Comparador digital de 2 Nibbles.

� Conversor Digital Análogo Básico.

� Micro Genérico I.

� Micro Genérico II.

� Micro Genérico III.

� Micro 16 bits I.

� Micro 16 bits II.

� PIC 16Fxx.

2424

�� Unidad NUnidad N°°10 10 ------ DisertacionesDisertaciones

♦ PPI 82C55 ♦♦♦♦Micro-Procesadores 16 bits

♦ Assembler I ♦♦♦♦ Assembler II

♦ Assembler III ♦♦♦♦ Assembler IV

♦ RS-232C ♦♦♦♦ RS-422

♦ Centronics ♦♦♦♦ USB

♦ IEEE-488 ♦♦♦♦ IEEE-485

♦ DSPs ♦♦♦♦ Serie Pentium

2525

� Clases Teóricas --- 4 hrs. sem. � Miércoles 08:10 hrs. - 09:40 hrs. Sala 402

� Viernes 08:10 hrs. - 09.40 hrs. Sala 110

� Lab. Sección N°1 --- 3 hrs. sem. (Martes 16:30 hrs. - 19:00 hrs.)

� Lab. Sección N°2 --- 3 hrs. sem. (Jueves 16:30 hrs. - 19:00 hrs.)

EvaluaciEvaluacióón de la Asignaturan de la Asignatura

Horario de la AsignaturaHorario de la Asignatura

� Nota Teórica = Cert. Nº1 (40%) + Cert. Nº2 (40%) + Disert. (20%) = 60%

� Nota Laboratorio = Pre Test (60%) + Informe (40%) = 40%

� Asistencia = 70% a Clases & 100% a Laboratorios

�� Nota Final = CNota Final = C11 (24%) + C(24%) + C

22 (24%) + Disert. (12%) + Pre Test (24%) + Inf. (16%)(24%) + Disert. (12%) + Pre Test (24%) + Inf. (16%)

2626

BibliografBibliografííaa

� FUSTER, J. CABALLERO, “Lenguaje Ensambladores”, McGraw-Hill Interamerica de España, España, 1991.

� GODFREY, J. FERRY, “Lenguaje Ensamblador para PCs”, Prentice Hall, NY, NY, USA, 1991.

� TOKHAIM, ROGER, “Microprocesadores”, Schaum´s Series, MC Graw Hill, NY, NY, USA, 2000.

� Página WEB del Lab.

http://microprocesadoreshttp://microprocesadores--ipvg.blogspot.com/ipvg.blogspot.com/

2727

FINFIN