Syllabus diseño de computadoras 2014 - LDN

Pontificia Universidad Católica del EcuadorSede Ibarra

1. DATOS INFORMATIVOS

ESCUELA: INGENIERÍACARRERA: SISTEMASAsignatura/Módulo: DISEÑO DE COMPUTADORAS Código: IN0023Plan de estudios: INS01 Nivel: TERCEROPrerrequisitos LÓGICA DIFUSA Y APLICACIONESLÓGICAS, ELECTROLOGÍA Y CIRCUITOS LÓGICOSCorrequisitos:

Período académico: Abril - Agosto 2014 N° Créditos: 4

DOCENTE.Nombre: Luis David Narváez Grado académico o título profesional:

Ingeniero en Electrónica y Redes deComunicación

Breve reseña de la actividad académica y/o profesional:

Docente de la PUCESI desde el año 2013, dictando la cátedra de MatemáticaEscuela de Negocios y Comercio Internacional. Estudiante de la Maestría enTecnologías y Práctica Docente. Docente de la Universidad Técnica del Nortedesde el 2012 dictando materias del Área de Ingeniería en Ciencias Aplicadas.Investigador y Desarrollador de Proyectos de Matemática y ElectrónicaAplicada.

Indicación de horario de atención al estudiante:Tutoría Presencial: En acuerdo con los estudiantesTutoría Virtual: En acuerdo con los estudiantesTeléfono: 0993010456Email: [email protected]

2. DESCRIPCIÓN DEL CURSO

Esta asignatura introduce al estudiante al conocimiento del Hardware de unprocesador. Los conceptos que se presentan apuntan a la formación dediseñador de Sistemas Microprocesados de su estructura y sus posibilidades.Se apunta a comprender la estructura lógica de un procesador de propósitosgenerales mirado como un sistema de compuertas lógicas, circuitos lógicos ytransporte de señales lógicas. Estos conceptos introducen a la organización delhardware y a comprender la maquina como un autómata capaz de interpretarun lenguaje reconociendo y ejecutando órdenes.

La asignatura se desarrolla en un entorno flexible que combina clases teóricasy prácticas, proporcionando al alumno el material necesario (especificaciones,entorno de diseño, etc.) para el desarrollo de la asignatura de forma guiada yautónoma.


3. OBJETIVO GENERAL

El objetivo fundamental de la asignatura es proporcionar al alumnoconocimientos y experiencias en el diseño microelectrónico decomputadores basados en microprocesadores y microcontroladores. Paraello, la asignatura tiene un carácter eminentemente práctico y se articula entorno al diseño por parte del alumno de un microprocesador RISC.

3.1. COMPETENCIAS GENÉRICAS DE LA PUCE-SI

Capacidad de abstracción, análisis y síntesis.

Capacidad para identificar, plantear y resolver problemas.

Capacidad para tomar decisiones.

Conocimientos sobre el área de estudio y la profesión.

Capacidad para actuar en nuevas situaciones.

3.2. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DE LA CARRERA

Analizar las distintas alternativas para resolver problemas informáticos.


4. RESULTADOS DE APRENDIZAJE

Al finalizar el curso, el/a estudiante estará encapacidad de

Nivel de desarrollo delos resultados deaprendizaje

Inicial / Medio / Alto

Elaborar una propuesta de un SistemaMicrocontrolado aplicado a la automatización de unproceso específico.

Medio

Experimentar con las herramientas deprogramación simulación e implementación de unMicrocomputador

Medio

Manipular las Entradas y Salidas Digitales de unMicrocomputador. Medio

Combinar las diferentes interrupciones de unMicrocontrolador en una aplicación específica Medio

Construir un Termómetro Ambiental haciendo usodel módulo ADC de un Microcontrolador Medio

Montar un Tacómetro para un Motor DC Medio

Diseñar un Termohigrómetro con Interfaz a PCmediante comunicación serial. Medio

Redactar un Informe Técnico del Avance de laAplicación Final Medio


5. RELACIÓN CONTENIDOS, ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE

CONTENIDOS(UNIDADES Y TEMAS)

SEM

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A

N° HORASTRABAJO

AUTÓNOMO DEL/AESTUDIANTE

ESTRATEGIASDE

ENSEÑANZA -APRENDIZAJE

RESULTADOS DEAPRENDIZAJE RECURSOS

EVIDENCIAS

CLASES TUTOTRÍAS

Actividades

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s

UNIDAD 1: ESTRUCTURA DE LOS MICROCOMPUTADORES1.1. Introducción a los

microcomputadores.1.2. Estructura de un

microcomputador.1.3. CPU. Estructura Interna.1.4. Memorias. Tipos.

1 4 0 1 1

Lecturacomprensiva einvestigación de laestructura yaplicaciones de losmicrocomputadores

4 Exposicióndel Docente.

Laboratoriode Trabajo enGrupo.

Elaborar unapropuesta de unSistemaMicrocontroladoaplicado a laautomatizaciónde un procesoespecífico.

Laboratorio.Proyector.Libro.Pizarra.Aula Virtual.

Taller I.Anteproyecto de un

SistemaMicrocontrolado de

8 – 16 bits

1

1.5. Buses.1.6. Periféricos. Técnicas y

circuitos de interface.1.7. Programación.1.8. Tipos de arquitecturas de

microcomputadores.

1 4 0 1 1

1.9. Aplicación. Diseño de unsistema básico conmicrocomputador de 16 bits.

2 1 1 1 1 2



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N° HORASTRABAJO


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EVIDENCIAS

CLASES TUTOTRÍAS

Actividades

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UNIDAD 2: PROGRAMACIÓN MICROCOMPUTADORES

2.1. Introducción a los SistemasMicrocontrolados.

2.2. Estructura física y funcionaldel microcontrolador de 8 bitsy de 16 bits.

2.3. Herramientas para el diseñode proyectos conmicrocomputadores.

2 1 1 1 1

Aplicar lasherramientas parael diseño ydesarrollo demicrocomputadores

2

Exposicióndel Docente.

Laboratorio deTrabajo enGrupo.

Experimentar conlas herramientasde programaciónsimulación eimplementaciónde unMicrocomputador


Taller I.Implementando

Microcomputadorde 8 -16 bits

12.4. Programación. Lenguajes

de programación.Instrucciones.

2.5. Recursos de losmicrocomputadores.

2.6. Declaración de Sentenciasde Control.

2.7. Directivas y EntornoProgramación CCS

3 2 2 1 1 2



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EVIDENCIAS

CLASES TUTOTRÍAS

Actividades

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UNIDAD 3: ENTRADAS Y SALIDAS DIGITALES

3.1. Gestión de Puertos a travésde la RAM.

3.2. Gestión de Puertos a travésde directivas.

3.3. Rotación y Traslado de Bits.

4 1 1 1 1Manejar las E/S

digitales medianteaplicaciones

prácticas



Manipular lasEntradas ySalidas Digitalesde unMicrocomputador.


Taller II. SalidasDigitales 1

3.4. Manejo de EntradasDigitales.

3.5. Procesamiento de entrada,almacenamiento y salida.

4 1 1 1 1 2

Taller III. Entradasy Salidas Digitales 1

Tarea. Entradas ySalidas Digitales 1

UNIDAD 4: VISUALIZADORES, LCD y GLCD

4.1. Displays de 7 segmentos.4.2. Multiplexación de Displays. 5 1 3 1 1

Realizar conexionesen protoboard de

Visualizadores LEDy LCD.

4




Taller IV. Displays 1

Taller V.Multiplexación

Displays1

Tarea. Manejo deDisplays 1



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CLASES TUTOTRÍAS

Actividades

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4.3. Pantalla Alfanumérica LCD.4.4. Pantalla Gráfica GLCD 6 1 3 1 1 4



Manejardispositivos devisualización LEDy LCD


Taller VI. LCD 1

Taller VII. GLCD 1

Tarea. Manejo dePantallas 1

UNIDAD 5: INTERRUPCIONES Y TEMPORIZADORES

5.1. Interrupciones en C.5.2. Interrupciones externas.

INT0, INT1, INT2.5.3. Interrupción por cambio de

estado.

7 1 3 1 1 Relacionar lasdistintasinterrupciones conlos registros que semanipulan



Combinar lasdiferentesinterrupciones deunMicrocontroladoren una aplicaciónespecífica


Taller VIII.Interrupciones 1

5.4. Timer 0: Temporizador yContador.

5.5. Timer 1: Temporizador yContador.

8 1 1 1 1 2 Taller IX. Timer 1

CONSIGNACIÓN DE LAPRIMERA PARCIAL 8 1 1 1 1

Avance delProyecto 2 Trabajo en

Grupo.Laboratorio.Proyector.

Informe Avance delProyecto 3

Sumatoria Tareas 3Sumatoria Talleres 9Total PrimerParcial 15



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CLASES TUTOTRÍAS

Actividades

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UNIDAD 6: CONVERTIDOR ANÁLOGO DIGITAL – ADC

6.1. Módulo Convertidor.6.2. Registros Asociados.6.3. Proceso de Conversión.6.4. Módulo AD en C.6.5. Visualización en Displays.6.6. Visualización en LCD.

9 1 3 1 1Tratar y convertir

señales análogas adigitales



Construir unTermómetroAmbientalhaciendo usodel módulo ADCde unMicrocontrolador


Taller I. ADC enDisplays. 1

Taller II. ADC enLCD. 1

6.7. Visualización en GLCD.6.8. Prototipo de Termómetro

ambiental.10 1 3 1 1 4

Taller III. ADC enGLCD 1

Tarea. TermómetroAmbiental 1,5

UNIDAD 7: MÓDULO CCP – CAPTURE - PWM7.1. Periférico y registros

asociados.7.2. Módulo Captura.

11 1 3 1 1

Manipular señalesPWM de un

Microcomputador


Laboratorio deTrabajo enGrupo

Montar unTacómetro paraun Motor DC


Taller IV. MóduloCaptura y CCP. 1

7.3. Módulo PWM.7.4. Módulo CCP.7.5. Prototipo de Control de

Velocidad de un Motor DC.

12 1 3 1 1 4

Taller V. MóduloPWM 1

Tarea. Control deVelocidad de unMotor DC

1,5



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CLASES TUTOTRÍAS

Actividades

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Descripción

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UNIDAD 8: MÓDULO COMUNICACIONES USART

8.1. Periférico y registrosasociados.

8.2. Módulo USART en C.8.3. Comunicación Micro – PC8.4. Comunicación Micro – Micro.

13 1 3 1 1 Realizaraplicacionesprácticas de

ComunicaciónSerial

4Exposicióndel Docente.


Diseñar unTermohigrómetrocon Interfaz a PCmediantecomunicaciónserial.


Taller VI.ComunicaciónMicro -PC

1

Taller VII.ComunicaciónMicro - Micro

1

8.5. Prototipo. Termohigrómetrocon Interfaz a PC 14 1 3 1 1 4

Tarea.Termohigrómetrocon Interfaz a PC

3

UNIDAD 9: PROYECTO FINAL

9.1. Diseño PCB.9.2. Informe Técnico.9.3. Artículo Científico

15Y16

3 2 2 2Manipular el

software de Diseñode PCB´s

7

Exposición delDocente.


Redactar unInforme Técnicodel Avance de laAplicación Final





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EVIDENCIAS

CLASES TUTOTRÍAS

Actividades

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CONSIGNACIÓN DE LASEGUNDA PARCIAL 16 1 0 1 1


Sumatoria Tareas 6Sumatoria Talleres 7Total SegundaParcial 15

Examen Final Hoja examen final 20

TOTAL SEMESTRE

Total PrimeraParcial 15

Total SegundaParcial 15

Examen Final 20

TOTAL 50


6. METODOLOGÍA

El desarrollo de la asignatura estará esencialmente a cargo del profesor queexpondrá la materia. El alumno deberá estudiar antes de cada sesión, realizar lasprácticas de programación y simulación en clase, las mismas que secomplementaran con las tareas. La presentación de trabajos prácticos, comoexposiciones individuales y en grupo, ejemplos de aplicaciones, solución depruebas y retos.

RECURSOS

Información bibliográficaDeberes, talleresDesarrollo de ejercicios propios orientados a la temáticaAyuda del computador e internetAulas virtualesLaboratorio de computación, pizarrón, proyector

7. EVALUACIÓN

TIPO DE EVALUACIÓN CRONOGRAMA CALIFICACIÓN

1. PARCIAL 02 junio 2014 15

2. PARCIAL 28 julio 2014 15

EXÁMEN FINAL 05 agosto 2014 20

8. BIBLIOGRAFÍA

a. BÁSICA

Bibliografía(basarse en normas APA)

¿Disponible enBiblioteca a la

fecha?

No. Ejemplares(si está

disponible)Floyd, T. (2006). Fundamentos de sistemasdigitales. Madrid: Pearson Educación S.A.

SI621.381/F669f/2006 4

b. COMPLEMENTARIA



fecha?


disponible)Hennessy, J. & Patterson, D. (2011).Organización y diseño de computadores: lainterfaz hardware-software. Barcelona:Editorial Reverté S.A.

SI

004.22/P277e1


c. RECOMENDADA



fecha?


disponible)Morris, M. (1983). Arquitectura deComputadores. México: EdicionesPrentice Hall.

SI

001.606/M8311

d. BIBLIOGRAFÍA VIRTUAL

www.reverte.com/microsites/pattersonhennessy

http://picmania.garcia-cuervo.net/

__________________f) Docente

Revisado por:

_______________________f) Director Escuela o Fecha: ____________

Coordinador Académico

Aprobado por:

_______________________f) Dirección Académica Fecha: ____________

Engineering

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