UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA

COORDINACIÓN DE FORMACIÓN BÁSICA Y PROFESIONAL

PROGRAMA DE ASIGNATURA POR COMPETENCIAS

I.- DATOS DE IDENTIFICACIÓN

1. Unidad Académica: Facultad de Ingeniería Ensenada, Facultad de Ingeniería Mexicali, Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería Tijuana,

2. Programa(s) de estudio: (Técnico, Licenciatura): Ingeniería en Electrónica 3. Vigencia del plan: 2003-1

4. Nombre de la asignatura: Circuitos Digitales II 5. Clave: 5323

6. HC: 4 HL: 2 HT: HPC: HCL: HE: 4 CR: 10

7. Ciclo escolar: 6to período 8. Etapa de formación a la que pertenece: Disciplinaria

9. Carácter de la asignatura: Obligatoria: XXXXXXXX Optativa:

10. Requisitos para cursar la asignatura: Circuitos Digitales I

Formuló: Vo. Bo.

Fecha: Cargo:

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II. PROPÓSITO GENERAL DEL CURSO

Este curso proporciona los conocimientos para identificar los componentes de un microprocesador y utilizar los elementos periféricos con los que se interconecta dentro de un sistema electrónico basado en microprocesador. Otorga al alumno las herramientas y habilidades para diseñar y utilizar en forma eficiente un sistema electrónico basado en microprocesador en la realización de una tarea específica.

El curso se enfoca al manejo de una arquitectura clásica y propone que el participante adquiera los fundamentos para el estudio posterior de los sistemas electrónicos empotrados de mediana / alta complejidad basados en microprocesador y microcontrolador, dentro de unidades de aprendizaje terminales integradoras.

III. COMPETENCIA(S) DEL CURSO

Interpretar adecuadamente el funcionamiento de un sistema basado en microprocesador y la relación que guardan sus diferentes etapas, mediante el desarrollo de programas de manera lógica, para usar los recursos del sistema en forma creativa.

IV. EVIDENCIA(S) DE DESEMPEÑO

Indica la ubicación de cada etapa dentro la organización del sistema.

Describe el proceso de transferencia de datos y el funcionamiento de las señales de control del sistema.

Señala con detalle la operación de cada periférico y los requerimientos para su configuración y uso.

Relaciona la operación de programas, periféricos e interfaz de entrada/salida en forma conjunta.

Aplica el sistema basado en microprocesador como gobierno de un sistema electrónico.

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V. DESARROLLO POR UNIDADES

COMPETENCIAIdentificar los elementos que comprenden la arquitectura de un microprocesador, describir sus características físicas y distinguir la función de los buses de dirección, datos y control, así como de las terminales de conexión.

CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN A LOS MICROPROCESADORES

1.1.Organización de un sistema computarizado.1.2.Arquitectura de un microprocesador.

1.2.1. Unidad Central de procesamiento.1.2.2. Unidad de control.1.2.3. Unidad aritmética – lógica.1.2.4. Registros.1.2.5. Memoria.1.2.6. Dispositivos de entrada / salida.

1.3.Bus.1.3.1. Datos.1.3.2. Dirección.1.3.3. Control.

1.4.Tipos de arquitecturas.1.4.1. Harvard.1.4.2. Von Neumann.1.4.3. Otras arquitecturas (CISC, RISC, ARM, paralelas, pipeline).

1.5.Descripción física del microprocesador1.5.1. Terminales y funciones.1.5.2. Señal de reloj.

1.5.2.1. Características de la señal de reloj y circuito generador de la señal de reloj.1.5.2.2. Temporización en general.1.5.2.3. Temporización de lectura y escritura.

DURACIÓN10 horas

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V. DESARROLLO POR UNIDADES

COMPETENCIADistinguir la operación de los diferentes dispositivos de memoria para el almacenamiento de información del sistema con apego a los requisitos de temporización y señalización.

CONTENIDO 2. INTERFAZ DE MEMORIA

2.1.Concepto, funcionamiento y terminología.2.2.Tipos de Memorias.

2.2.1. Memoria sólo lectura, arquitectura y tipos.2.2.2. Memoria lectura / escritura, arquitectura y tipos.

2.2.2.1. Memoria estática (SRAM).2.2.2.2. Memoria dinámica (DRAM).2.2.2.3. Memoria no volátil (NVRAM).

2.2.3. Memoria interna / externa.2.3.Operaciones de Lectura y Escritura con memorias.

2.3.1. Descripción de terminales y funciones.2.3.2. Señales de control y temporización.2.3.3. Conexión con el sistema.

2.4.Mapa de memoria y mapa de entrada / salida.2.4.1. Mapa de memoria.2.4.2. Mapa de entrada / salida.2.4.3. Dispositivos mapeados en memoria.2.4.4. Direcciones lógicas y físicas.2.4.5. Metodologías para decodificación de direcciones.

DURACIÓN12 horas

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V. DESARROLLO POR UNIDADES

COMPETENCIAAplicar el conjunto de instrucciones del microprocesador en forma creativa y lógica para construir programas que relacionen los periféricos del sistema.

CONTENIDO 3. INSTRUCCIONES Y PROGRAMACIÓN DEL MICROPROCESADOR

3.1. Introducción a los elementos de una instrucción.

3.1.1. Código de operación.

3.1.2. Micro operaciones.

3.2.Modos de direccionamiento.

3.2.1. Inherente.

3.2.2. Entre registros.

3.2.3. De datos inmediatos.

3.2.4. De memoria.

3.2.4.1. Directo.

3.2.4.2. Indirecto.

3.2.4.3. Indexado.

3.2.4.4. Relativo.

3.3.Conjunto de instrucciones.

3.3.1. Instrucciones de transferencia de datos.

3.3.2. Instrucciones aritméticas.

3.3.3. Instrucciones lógicas.

3.3.4. Instrucciones de control de programa.

DURACIÓN14 horas

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V. DESARROLLO POR UNIDADES

COMPETENCIAManipular la interfaz de entrada y salida con apego a la secuencia de operación, a través del desarrollo de programas para intercambiar información desde y hacia el exterior del sistema.

CONTENIDO 4. INTERFAZ DE ENTRADA Y SALIDA

4.1. Instrucciones de E/S

4.2. Interfaz básica de entrada.

4.3. Interfaz básica de salida.

4.4. Interfaz periférica de entrada / salida.

4.4.1. Descripción de terminales y funciones.

4.4.2. Características eléctricas y de temporización.

4.4.3. Modos de operación.

4.4.4. Conexión con el sistema.

DURACIÓN6 horas

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V. DESARROLLO POR UNIDADES

COMPETENCIAEmplear el esquema de interrupciones mediante el desarrollo correcto de rutinas de servicio de interrupción, para controlar en forma eficiente la atención a los diferentes periféricos.

CONTENIDO5. INTERRUPCIONES

5.1.Tipos

5.1.1. Enmascarables y no enmascarables.

5.1.2. Lógicas (por software).

5.1.3. Físicas (por hardware).

5.2.Control vía Hardware.

5.2.1. Polling

5.2.2. Cadena Margarita (daisy-chain)

5.2.3. Handshaking

5.2.4. Prioridad.

5.3.Control vía Software.

5.3.1. Habilitación / Deshabilitación.

5.3.2. Vectores de interrupción.

5.3.3. Rutinas de servicio de interrupción.

5.4.Controlador de interrupciones.

5.4.1. Descripción de terminales y funciones

5.4.2. Características eléctricas y de temporización

5.4.3. Modos de operación.

5.4.4. Conexión con el sistema.

DURACIÓN10 horas

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V. DESARROLLO POR UNIDADES

COMPETENCIADescribir la interacción de los temporizadores para la realización de tareas específicas mediante el desarrollo correcto de subrutinas de medición de tiempo, generación de señales y registro de eventos secuenciales.

CONTENIDO 6. TEMPORIZADORES

6.1.Tipos.

6.2.Descripción de terminales y funciones.

6.3.Características eléctricas y de temporización.

6.4.Modos de operación.

6.5.Conexión con el sistema.

DURACIÓN6 horas

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V. DESARROLLO POR UNIDADES

COMPETENCIAUtilizar la interfaz de comunicación serie a través del desarrollo correcto de subrutinas para la transferencia bidireccional de datos con otro sistema.

CONTENIDO 7. INTERFAZ DE COMUNICACIÓN SERIE.

7.1. Introducción.

7.1.1. Comunicación en serie y en paralelo.

7.1.2. Comunicación sincrónica y asincrónica.

7.1.3. Estándares de comunicación serie.

7.2.El estándar de comunicación serie RS-232.

7.2.1. Características físicas y eléctricas.

7.2.2. Dispositivos relacionados.

7.3.Puerto serie.

7.3.1. Descripción de terminales y funciones.

7.3.2. Características eléctricas y de temporización.

7.3.3. Modos de operación.

7.3.4. Conexión con el sistema.

DURACIÓN6 horas

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VI. ESTRUCTURA DE LAS PRÁCTICASNo. de

Práctica Competencia(s) Descripción Material deApoyo Duración

1 Introducción al sistema 8088

SBC1188 boardAnalizador lógico

MultímetroDiagrama esquemático de la SBC1188

4 horas

2 Programación de memorias

Programador de memoriasCircuitos integrados de memoria

ComputadoraLCD

4 horas

3 Instrucciones, modos de direccionamiento

Computadora con Debug, SBC1188 board

Turboensamblador.6 horas

4 I / OLCD

SBC1188 boardComputadora

6 horas

5 Interrupciones

LCDTeclado

SBC1188 boardComputadora

Sensor? Algo de comunicaciones o de control?

4 horas

6 Temporizadores

LCDSBC1188 boardComputadora

Sensor Ping? Control de velocidad de un motor con PWM?

4 horas

7 Puerto serie

LCD serie, sensor de temperatura en serie, módulo ZigBee serie

SBC1188 boardComputadora

4 horas

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VII. METODOLOGÍA DE TRABAJO

La relación entre los participantes es fundamental para el logro de la competencia: cada uno propiciará un ambiente de confianza y respeto.

En todo momento, es altamente recomendable que el instructor ubique los conocimientos adquiridos en escenarios de otras disciplinas, para que el alumno pueda ir construyendo su aprendizaje en contexto.

La corresponsabilidad de los participantes es fundamental para alcanzar la competencia; se espera la participación proactiva del alumno a cada una de las actividades diseñadas por el profesor.

Exposición de temas con apoyo de material audiovisual.

Explicación de ejemplos y resolución de algunos ejercicios en salón y extra-clase.

Lectura de artículos de revistas, páginas electrónicas para contestar cuestionario.

Realización de prácticas en laboratorio y elaboración de reporte correspondiente.

Utilización de plataforma electrónica para intercambio de información (yahoogroups).

Elaboración de anteproyecto, proyecto final y reporte. El proyecto final consiste en una aplicación de mediana complejidad del sistema basado en microprocesador.

Asistencia a evento académico (muestra de ingeniería, conferencia, seminario de ciencia y tecnología).

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VIII. CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Acreditación

Para acreditar la unidad de aprendizaje se requiere: Entregar por lo menos 70% de ejercicios y tareas. No deber más de una práctica de laboratorio. Realizar y entregar el proyecto final. Realizar la totalidad de los exámenes parciales. Obtener calificación aprobatoria en el examen departamental.

Para tener derecho al examen ordinario y al examen extraordinario es requisito cursar la unidad de aprendizaje de acuerdo al Estatuto Escolar y cumplir con los requisitos de asistencia indicados en el mismo.

Calificación

Examen parcial 1 20%Examen parcial 2 20%

Prácticas de laboratorio 30%Proyecto Final 20%

Ejercicios y tareas 10%

Evaluación

Se desarrollará por medio de exámenes teóricos, ejercicios desarrollados en el salón y extra-clase, además de prácticas de laboratorio con reporte y proyecto final con reporte para demostrar el logro de la competencia. Para exentar el examen ordinario, se requiere una calificación acumulada de 75 o superior, además de haber aprobado ambos exámenes parciales.

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IX. BIBLIOGRAFÍA

Básica Complementaria

Los microprocesadores Intel. Arquitectura, programación e interfaz. 7ma ediciónBarry B. Brey

Pearson educación

ISBN 9789702608042

2006

Lenguaje ensamblador y programación para PC IBM y compatiblesPeter Abel

Pearson Educación

ISBN 968-880-708-7

1996

SBC1188 user´s manualMicro/sys inc

2002

Organización de computadores, 5ª ediciónCarl Hamacher McGraw-HillISBN 84481395182003

Organización de computadoras : un enfoque estructurado Tanenbaum, Andrew SPrentice-HallISBN 96888023871992

Turbo Assembler User´s guideBorland Internacional1990

Lenguaje ensamblador para microcomputadoras IBMTerry GodfreyPrentice HallISBN 96888020421991

Revista Circuit-CellarArtículos varios

Revista Embedded Systems ProgrammingArtículos varios

Hojas de especificaciones de los dispositivos Varios fabricantes

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIADIRECCIÓN GENERAL DE ASUNTOS ACADÉMICOS

PLAN DE CLASE POR UNIDAD

COMPETENCIA DE LA UNIDAD:

PROBLEMA GUIA:

CONTENIDO HABILIDADES Y VALORES

ESTRATEGIA DIDÁCTICA

MATERIAL DE APOYO

AVANCEY/O CRITERIOS DE EVALUACION

TIEMPO

OBSERVACIONES:

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