1. Introducción: Diseño basado en Microcontroladores

1. Introducción: Diseño basado en
Microcontroladores
1.1. Contexto de la asignatura: Diseño basado en Microcontroladores
1.2. Reseña histórica de la electrónica.
1.3. Reseña histórica de los microprocesadores/microcontroladores.
1.4. Diseño de sistemas basados en microprocesadores.
1.5. Componentes Básicos de un Sistema Digital Microprogramable:
1.5.1. Hardware: CPU, memoria, puertos de Entrada/Salida,
interrupciones de Entrada/Salida, controladores de periféricos;
1.5.2. Software: Lenguajes máquina, ensamblador y de alto nivel.
Programación del microprocesador
1.6. Metodología didáctica. Bibliografía.
1.1. Contexto de la asignatura: Diseño basado
en Microcontroladores.
Objetivos Generales de la asignatura:
- Describir la estructura de un microcontrolador y su aplicabilidad frente a
los microprocesadores.
- Analizar la arquitectura interna y el diagrama de bloques de un microcontrolador.
- Estudiar el hardware de los bloques de un microcontrolador.
- Analizar el mapa de memoria de un microcontrolador.
- Utilizar el lenguaje ensamblador, las instrucciones básicas y los modos de
direccionamiento del microcontrolador.
- Utilizar manuales del fabricante.
- Manejar un sistema de desarrollo basado en microcontroladores.
- Manejar las interrupciones y los distintos tipos de temporizadores, incluyendo el Watchdog.
- Modular señales con diferentes anchura de pulso, usando el PWM.
- Establecer comunicaciones asíncronas usando los UART del microcontrolador.
- Conocer el controlador de acceso directo a memoria (DMAC).
- Realizar conversiones analógica-digitales y digitales-analógicas.
- Analizar la implementación de los interfaces paralelos de entradas/salidas.
- Conectar distintos periféricos al microcontrolador.
- Describir brevemente la arquitectura y la aplicabilidad de los DSP’s.
- Realizar un diseño completo hardware/software de un caso práctico.
1.1. Contexto de la asignatura: Diseño basado
en Microcontroladores.
Objetivos específicos del tema:
- Ubicar la asignatura en la titulación y dar la metodología didáctica
y la bibliografía.
-Conocer la evolución histórica de los sistemas microprogramables
y las tendencias actuales.
-Afianzar los conceptos sobre la estructura básica y los componentes
funcionales de un sistema microprogramable genérico.
- Describir la arquitectura interna de una CPU genérica:
bloques, funciones y modo general de funcionamiento.
-Describir los distintos lenguajes de programación
y los pasos a realizar para generar un programa ejecutable.
1.1. Contexto de la asignatura: Diseño basado
en Microcontroladores.
Bibliografía recomendada.
[Floyd, 2000]. Los capítulos 11, 12 y 13 sirven de repaso de los sistemas
microprogramables. Es muy recomendable su lectura.
Tratamiento didáctico específico.
Este tema es de introducción y, aparte de ubicar a la asignatura
en la titulación y dar la metodología didáctica y la bibliografía,
sólo pretende repasar los conceptos más importantes que se
necesitarán en los siguientes temas. Esto es importante puesto
que el alumnado que cursa la asignatura no es homogéneo.
Existen alumnos de segundo o de tercer curso y de las titulaciones
técnicas de ingeniero de sistemas y de gestión.
Además, esta asignatura está ofertada como de libre configuración
para otras titulaciones.
La Electrónica en el Plan de Estudios de Ing. Informática.
Primer Curso, Primer Cuatrimestre
SISTEMAS ELECTRÓNICOS
DIGITALES (4.5+4.5)
-
Herramientas Matemáticas
Circuitos Combinacionales: Análisis,
Síntesis. Bloques funcionales MSI/LSI.
Circuitos Secuenciales: Análisis y
Síntesis.Bloques funcionales MSI/LSI.
- PLD´s
Prácticas afines: Manejo básico
del instrumental de laboratorio.
Esquemáticos y Simulación
con OrCAD.
Programación PLD´s con ABEL
La Electrónica en el Plan de Estudios de Ing. Informática.
Primer Curso, Primer Cuatrimestre
SISTEMAS ELECTRÓNICOS
DIGITALES (4.5+4.5)
-
Herramientas Matemáticas
Circuitos Combinacionales: Análisis,
Síntesis. Bloques funcionales MSI/LSI.
Circuitos Secuenciales: Análisis y
Síntesis.Bloques funcionales MSI/LSI.
- PLD´s
Prácticas afines: Manejo básico
del instrumental de laboratorio.
Esquemáticos y Simulación
con OrCAD .
Programación PLD´s con ABEL
La Electrónica en el Plan de Estudios de Ing. Informática.
Asignaturas Físico
- Matemática
Primer Curso, Primer Cuatrimestre
SISTEMAS ELECTRÓNICOS
DIGITALES (4.5+4.5)
-
Herramientas Matemáticas
Circuitos Combinacionales: Análisis,
Síntesis. Bloques funcionales MSI/LSI.
Circuitos Secuenciales: Análisis y
Síntesis.Bloques funcionales MSI/LSI.
- PLD´s
Prácticas afines: Manejo básico
del instrumental de laboratorio.
Esquemáticos y Simulación
con OrCAD.
Programación PLD´s con ABEL
SEGUNDO CUATRIMESTRE
DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS
(4.5+1.5)
-
-
Teoría de Circuitos.
- Diodos.
- Transistor Bipolar.
- Transistor MOS.
- Familias Lógicas.
- Memorias.
Fabricación de Circuitos
Integrados.
TECNOLOGÍA DE COMPUTADORES
(4.5+4.5)
-
Descripción estructural y funcional
a nivel de registros (RTL).
- Algoritmos aritméticos.
Estructura básica de un procesador.
- Control cableado y microprogramado.
Prácticas de Laboratorio OrCAD.
La Electrónica en el Plan de Estudios de Ing. Informática.
SEGUNDO CUATRIMESTRE
DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS
(4.5+1.5)
-
-
Teoría de Circuitos.
- Diodos.
- Transistor Bipolar.
- Transistor MOS.
- Familias Lógicas.
- Memorias.
Fabricación de Circuitos
Integrados.
TECNOLOGÍA DE COMPUTADORES
(4.5+4.5)
Descripción estructural y funcional
a nivel de registros (RTL).
Algoritmos aritméticos.
Estructura básica de un procesador.
Control cableado y microprogramado.
Prácticas de Laboratorio OrCAD.
La Electrónica en el Plan de Estudios de Ing. Informática.
Primer Curso, Primer Cuatrimestre
Segundo Curso
Asignaturas Físico
- Matemática
ANUAL
SISTEMAS ELECTRÓNICOS
DIGITALES (4.5+4.5)
-
Herramientas Matemáticas
Circuitos Combinacionales: Análisis,
Síntesis. Bloques funcionales MSI/LSI.
Circuitos Secuenciales: Análisis y
Síntesis.Bloques funcionales MSI/LSI.
- PLD´s
Prácticas afines: Manejo básico
del instrumental de laboratorio.
Esquemáticos y Simulación
con OrCAD.
Programación PLD´s con ABEL
SEGUNDO CUATRIMESTRE
DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS
(4.5+1.5)
-
-
Teoría de Circuitos.
- Diodos.
- Transistor Bipolar.
- Transistor MOS.
- Familias Lógicas.
- Memorias.
Fabricación de Circuitos
Integrados.
TECNOLOGÍA DE COMPUTADORES
(4.5+4.5)
-
Descripción estructural y funcional
a nivel de registros (RTL).
- Algoritmos aritméticos.
Estructura básica de un procesador.
- Control cableado y microprogramado.
Prácticas de Laboratorio OrCAD.
ESTRUCTURA DE
COMPUTADORES (4.5+4.5)
-
- Procesador.
Rendimiento del procesador.
- Memoria del computador.
- Entrada/Salida (E/S).
- Buses de Comunicación.
LABORATORIO:
- Lenguaje ensamblador.
- Instrucciones del 8086.
- Control de periféricos.
- Aplicaciones.
La Electrónica en el Plan de Estudios de Ing. Informática.
Segundo Curso
ANUAL
ESTRUCTURA DE
COMPUTADORES (4.5+4.5)
Procesador.
Rendimiento del procesador.
Memoria del computador.
Entrada/Salida (E/S).
Buses de Comunicación.
LABORATORIO:
Lenguaje ensamblador.
Instrucciones del 8086.
Control de periféricos.
Aplicaciones.
La Electrónica en el Plan de Estudios de Ing. Informática.
Primer Curso, Primer Cuatrimestre
Segundo Curso
Asignaturas Físico
- Matemática
ANUAL
SISTEMAS ELECTRÓNICOS
DIGITALES (4.5+4.5)
-
ESTRUCTURA DE
COMPUTADORES (4.5+4.5)
Herramientas Matemáticas
Circuitos Combinacionales: Análisis,
Síntesis. Bloques funcionales MSI/LSI.
Circuitos Secuenciales: Análisis y
Síntesis.Bloques funcionales MSI/LSI.
- PLD´s
Prácticas afines: Manejo básico
del instrumental de laboratorio.
Esquemáticos y Simulación
con OrCAD.
Programación PLD´s con ABEL
-
OPTATIVAS DE PRIMER CICLO
SEGUNDO CUATRIMESTRE
DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS
(4.5+1.5)
-
-
Teoría de Circuitos.
- Diodos.
- Transistor Bipolar.
- Transistor MOS.
- Familias Lógicas.
- Memorias.
Fabricación de Circuitos
Integrados.
TECNOLOGÍA DE COMPUTADORES
(4.5+4.5)
-
- Procesador.
Rendimiento del procesador.
- Memoria del computador.
- Entrada/Salida (E/S).
- Buses de Comunicación.
LABORATORIO:
- Lenguaje ensamblador.
- Instrucciones del 8086.
- Control de periféricos.
- Aplicaciones.
Descripción estructural y funcional
a nivel de registros (RTL).
- Algoritmos aritméticos.
Estructura básica de un procesador.
- Control cableado y microprogramado.
Prácticas de Laboratorio OrCAD.
DISEÑO BASADO
EN MICROCONTROLADORES
(4.5+4.5)
Microcontrolador M16C/62.
ELECTRÓNICA DIGITAL
(4.5+4.5)
- Dispositivos Electrónicos:
Diodos, Transistores Bipolares,
MOSFET. Amplificadores.
Familias Lógicas.
-
Temporizadores e Interrupciones.
-
- Monoestables, Biestables,
Astable , Multivibradores,
Temporizadores.
-
Convertidores A/D y D/A.
- Optoelectrónica. Displays.
-
E/S por puerto serie.
Convertidores A/D y D/A.
- Buses externos.
-
Procesador Digital de Señales.
- Diseños.
La Electrónica en el Plan de Estudios de Ing. Informática.
OPTATIVAS DE PRIMER CICLO
ELECTRÓNICA DIGITAL
(4.5+4.5)
DISEÑO BASADO
EN MICROCONTROLADORES
(4.5+4.5)
- Microcontrolador M16C/62.
- Dispositivos Electrónicos:
Diodos, Transistores Bipolares,
- Temporizadores e Interrupciones.
MOSFET. Amplificadores.
Familias Lógicas.
- E/S por puerto serie.
- Monoestables,Biestables,
Astable, Multivibradores,
Temporizadores.
- Convertidores A/D y D/A.
- Optoelectrónica
. Displays.
- Convertidores A/D y D/A.
- Buses externos.
- Procesador Digital de Señales.
- Diseños.
La Electrónica en el Plan de Estudios de Ing. Informática.
Primer Curso, Primer Cuatrimestre
Segundo Curso
Asignaturas Físico
- Matemática
ANUAL
SISTEMAS ELECTRÓNICOS
DIGITALES (4.5+4.5)
-
ESTRUCTURA DE
COMPUTADORES (4.5+4.5)
Herramientas Matemáticas
Circuitos Combinacionales: Análisis,
Síntesis. Bloques funcionales MSI/LSI.
Circuitos Secuenciales: Análisis y
Síntesis.Bloques funcionales MSI/LSI.
- PLD´s
Prácticas afines: Manejo básico
del instrumental de laboratorio.
Esquemáticos y Simulación
con OrCAD.
Programación PLD´s con ABEL
-
OPTATIVAS DE PRIMER CICLO
SEGUNDO CUATRIMESTRE
DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS
(4.5+1.5)
-
-
Teoría de Circuitos.
- Diodos.
- Transistor Bipolar.
- Transistor MOS.
- Familias Lógicas.
- Memorias.
Fabricación de Circuitos
Integrados.
- Procesador.
Rendimiento del procesador.
- Memoria del computador.
- Entrada/Salida (E/S).
- Buses de Comunicación.
LABORATORIO:
- Lenguaje ensamblador.
- Instrucciones del 8086.
- Control de periféricos.
- Aplicaciones.
TECNOLOGÍA DE COMPUTADORES
(4.5+4.5)
-
Descripción estructural y funcional
a nivel de registros (RTL).
- Algoritmos aritméticos.
Estructura básica de un procesador.
- Control cableado y microprogramado.
Prácticas de Laboratorio OrCAD.
DISEÑO BASADO
EN MICROCONTROLADORES
(4.5+4.5)
Microcontrolador M16C/62.
ELECTRÓNICA DIGITAL
(4.5+4.5)
- Dispositivos Electrónicos:
Diodos, Transistores Bipolares,
MOSFET. Amplificadores.
Familias Lógicas.
-
SEGUNDO CICLO
-
- Monoestables, Biestables,
Astable , Multivibradores,
Temporizadores.
-
Convertidores A/D y D/A.
- Optoelectrónica. Displays.
OPTATIVAS DE
Temporizadores e Interrupciones.
Diseño de Sistemas VLSI
-
E/S por puerto serie.
Convertidores A/D y D/A.
- Buses externos.
-
Procesador Digital de Señales.
- Diseños.
Microelectrónica
Diseño de Equipos y Sistemas Electrónicos
Herramientas de Diseño Electrónico
1.2. Reseña histórica de la Electrónica.
•
•
•
•
•
•
Tubo de rayos catódicos (Braum, 1897)
Teoría Electrónica (Thomson, 1897)
Diodo de vacío (válvula) (Fleming, XX)
Triodo (audión) Ganancia > 1 (Forest, XX)
Transistor (Barden y Bratain, 1948)
Circuitos Integrados (Noyce y Kilby, 1959)
(biestables con 4 transistores y 2 resistencias,
2’3mm2, Nobel en 2000)
1.2. Reseña histórica de la Electrónica.
Evolución de la escala de integración.
Año
1947
1950
1961
1966
1971
Tecnología
Invención
del
transistor
Comp.
discretos
SSI
MSI
LSI
Número
aproximado
de
transistores
por chip en
circuitos
comerciales
1
1
10
100-100
1.00020.000
Producto
típico
-
Dispositivos
Transistor planares,
de unión Puestas
diodo
lógicas,
Flip-flop
Contador Micro 8
Multiplex bits
Sumador ROM
RAM
1980
VLSI
1990
ULSI
2000
GSI
20.0001.000.000- >10.000.000
1.000.000 10.000.000
Micros 16
y 32 bits
Periféricos
GHM
DRAM
Procesador Funciones
especial, Analógicas y
Máquinas
Digitales
de realidad indistintamente
virtual
1.2. Reseña histórica de la Electrónica.
Evolución de la complejidad de las memorias DRAM
1,00E+10
N ú m e r o d e b i t/ c h i p
Evolución de la complejidad de las CPUs
4 Gb.
1 Gb.
1,00E+09
256 Mb.
0.15-0.2 um.
64 Mb.
0.25-0.3 um.
1,00E+08
16 Mb.
4 Mb.
1,00E+07
1 Mb.
1,00E+06 256 Kb.
1,00E+05
0.15 um.
0.35-0.4 um.
0.7-0.8 um.
0.5-0.6 um
1.0-1.2 um
1.6-2.4 um.
64 Kb. 2.5-3 um.
1,00E+04
1978 1982 1986 1990 1993 1996 2000 2003 2006
Año
1.2. Reseña histórica de la Electrónica.
Elementos para el diseño de sistemas electrónicos
Circuitos Integrados Estándares.
Funciones específicas establecidas por el fabricante.
Aplicables a un gran número de sistemas.
Válidos para sistemas de pequeña producción.
y sin restricciones de velocidad, consumo y tamaño.
Circuitos de Lógica Programable
Elementos lógicos con interconexionado configurable.
Posibilidad de integrar gran cantidad de circuitos discretos.
Reconfigurabilidad.
Facilidad de diseño (Herramientas CAD)
1.2. Reseña histórica de la Electrónica.
Elementos para el diseño de sistemas electrónicos
Circuitos Integrados de Aplicación Específica (ASIC)
Implementa funciones especificadas por el usuario.
Posible integración de todo el sistema en un único C.I.
Posibilidad de optimizar el diseño.
Existencia de herramientas CAD.
Producción a gran escala.
Circuitos Híbridos
Construidos sobre subtratos aislantes.
Compuestos de microcomponentes,
pastas resistivas y pastas conductoras.
Miniaturización, alta frecuencia, conexionado.
1.2. Reseña histórica de la Electrónica.
Clasificación
ELECTRÓNICA
FUNDAMENTAL
ELECTRÓNICA
DEL
ESTADO SÓLIDO
DISPOSITIVOS
ELECTRÓNICOS
ELECTRÓNICA
APLICADA
CIRCUITOS
ELECTRÓNICOS
SISTEMAS
ELECTRÓNICOS
ELECTRÓNICA
INDUSTRIAL
APLICACIÓN A
PROCESOS
INDUSTRIALES
1.3. Reseña histórica de los
Microprocesadores/Microcontroladores
Intel: Ordenadores IBM PC y compatibles PC
Motorola: Ordenadores Macintosh de Apple
1971 – 1975 (Primeros pasos):
Intel:
4004, bus de datos de 4-bits. 8008 (8-bits)
8080,8085, bus de direcciones de 16 líneas (Direcciona
64 Kbytes de memoria).
Motorola: 6800, bus de datos de 8-bits y bus de direcciones de
16-bits. Frecuencia de reloj de 2MHz.
6802, RAM de 128Kbytes; 6803, con frecuencia de
reloj de 3,58MHz y con una UART
6809, con mayor juego de instrucciones.
1.3. Reseña histórica de los
Microprocesadores/Microcontroladores
1978 – 1981 (Primera generación):
Intel: 8086, bus de datos de 16-bits, bus de
direcciones de 20
líneas (Direcciona 1 Mbytes
de memoria) y frecuencias de
reloj de 5, 8 y
10 MHz..
8088, bus de datos interno de 16 bits
multiplexado como bus externo de 8-bits (IBM).
80186, generador de reloj, controlador de
interrupciones y
DMA. Frecuencia de 12,5
MHz.
Motorola: 68000, bus de datos de 16-bits y bus de
direcciones de 24-bits. Frecuencia de reloj de
16MHz.
1.3. Reseña histórica de los
Microprocesadores/Microcontroladores
1982 – 1984 (Segunda generación):
Intel: 80286, bus de datos de 16-bits, bus de direcciones de 24líneas
y frecuencias de reloj de 12,5 MHz.
Incorpora el modo de operación avanzado (modo protegido)
que permite el acceso a posiciones de memoria adicionales
y presenta características de programación avanzada.
Motorola: 68020, micro de 32-bits y direcciona 4 Gbytes.
Frecuencia de reloj de 33 MHz.
Incluye memoria cache.
1.3. Reseña histórica de los
Microprocesadores/Microcontroladores
1985 – 1988 (Tercera generación):
Intel:
80386, bus de datos de 32-bits, bus de direcciones
de 32 líneas y frecuencias de reloj de 16, 20, 25 y 33 MHz.
Incorpora el método pipe-line de las instrucciones.
Compatibilidad con coprocesador matemático.
Motorola: 68030, añade memoria cache de 256 bytes
también para los datos. Frecuencia de reloj de 50 MHz.
1.3. Reseña histórica de los
Microprocesadores/Microcontroladores
1989 – 1992 (Cuarta generación):
Intel:
80486, memoria cache de 8 Kbytes y coprocesador
matemático. Frecuencias de reloj de 66 MHz.
Motorola: 68040/68060, memoria cache de datos e instrucciones
de 4-Kbytes. Coprocesador interno.
Frecuencia de reloj de 66 MHz. Arquitectura superescalar,
con instrucciones pipe-line múltiples
1.3. Reseña histórica de los
Microprocesadores/Microcontroladores
1993 – 1994 (Quinta generación):
Intel: Pentium, bus de datos de 64-bits, bus de direcciones
de 32 líneas y frecuencias de 166 MHz.
Dos memorias cache de 8 Kbytes.
Motorola: PowerPC (MPC601), bus de datos de 64-bits
con arquitectura superescalar que permite ejecutar hasta
tres instrucciones por ciclo de reloj.
Micro tipo RISC (Reduced Instruction Set Computer).
1.3. Reseña histórica de los
Microprocesadores/Microcontroladores
Los microcontroladores surgen debido a la demanda de diversos
sectores, por ejemplo el microprocesador 6800 de Motorola
da lugar al microcontrolador 6801 con CPU, memoria y
circuitos de interfaz aplicados al mercado automovilístico.
En 1985 Motorola lanzó al mercado el microcontrolador
tan popular 68HC11. Intel siguió el mismo camino y de su
microprocesador 8048 de 8-bits lanzó el
también tan popular microcontrolador 8051.
1.4. Diseño de sistemas basados en
microprocesadores.
Ventajas (Lógica microprogramada frente a Lógica cableada):
- Fiabilidad: Reducción del número de C.I. s utilizados y
del número de conexiones.
- Menor espacio y consumo y menor tiempo de testeo
- Mayor eficiencia en coste. El coste final de un diseño
es proporcional al número de C.I.s
- Reducción del tiempo de desarrollo (diseño y testeo)
- Propiedad Intelectual
- Facilidad de diseño. Herramientas de desarrollo más potentes.
1.5.1. Hardware: CPU, memorias, puertos de
Entrada/Salida, interrupciones, controladores de
periféricos…
DISPOSITIVO
PARALELO
E/S
C.P.U.
MEMORIAS
PROGRAMA
Y DATOS
BUS DE DATOS
BUS DE DIRECCIONES
BUS DE CONTROL
DISPOSITIVO
SERIE
E/S
INTERFACES
E/S
1.5.1. Software: Lenguajes máquina,
ensamblador y de alto nivel. Programación del
microprocesador
Programación del microprocesador:
- Código Máquina
- Lenguaje Ensamblador
- Lenguajes de alto nivel
Depuración, prueba y análisis:
- EPROM.
- Sistemas de Desarrollo.
- Simuladores.
- Emuladores.
1.6. Diseño Basado en Microcontroladores.
Programa Detallado
Tema 1: Introducción. Sistemas Basados en Microprocesadores. (2 horas)
1.1. Contexto de la asignatura.
1.2. Reseña histórica de la electrónica.
1.3. Reseña histórica de los microprocesadores/microcontroladores
1.4. Diseño de sistemas basados en microprocesadores.
1.5. Componentes Básicos de un Sistema Digital Microprogramable:
1.5.1. Hardware: CPU, memoria, puertos de Entrada/Salida,
interrupciones de Entrada/Salida, controladores de periféricos...
1.5.2. Software: Lenguajes máquina, ensamblador y de alto nivel.
Programación del microprocesador.
1.6. Metodología didáctica. Bibliografía.
Diseño Basado en Microcontroladores.
Programa Detallado
Tema 2: Microcontroladores. (2 horas)
2.1. Introducción.
2.2. Estructuras específicas para el control de sistemas.
2.3. Características generales de los microcontroladores.
2.4. Familias de microcontroladores.
2.5. Aplicaciones básicas. Elección del microcontrolador.
Diseño Basado en Microcontroladores.
Programa Detallado
Tema 3: Hardware del Microcontrolador M16C/62. (4 horas)
3.1. Características generales.
3.2. Arquitectura interna, diagrama de bloques.
3.3. Mapa de memoria.
3.4. CPU.
3.5. Modos de procesamiento y memoria.
3.6. Control del bus.
3.7. Temporizadores e interrupciones.
3.8. Puertos E/S programables.
3.9. Convertidores A/D y D/A.
Diseño Basado en Microcontroladores.
Programa Detallado
Tema 4. Software del Microcontrolador M16C/62. (6 horas + 8 horas de laboratorio)
4.1. Modelo de programación: Lenguaje Ensamblador.
4.2. Instrucciones básicas.
4.3. Modos de direccionamiento.
4.4. Escritura de programas fuente.
4.5. Gestión de direcciones.
4.6. Directivas y funciones macro.
4.7. Sistema de desarrollo MSA0652.
4.8. Práctica de laboratorio: Manejo del depurador del sistema de desarrollo.
4.9. Práctica de laboratorio: Análisis del mini-emulador.
4.10.
Práctica del laboratorio: Realización de subrutinas. Operaciones con 32 bits.
Diseño Basado en Microcontroladores.
Programa Detallado
Tema 5. Temporizadores e Interrupciones. (6 horas + 6 horas de laboratorio)
5.1.Temporizadores A y B. Modos de funcionamiento.
5.2. Temporizador Perro Guardián (Watchdog).
5.3. Interrupciones. Tipos.
5.4. Modulador de la anchura de pulso (PWM).
5.5. Control de interrupciones.
5.6. Secuencia de interrupciones.
5.7. Prioridades.
5.8. Práctica de laboratorio: Uso de los temporizadores.
5.9. Práctica de laboratorio: Uso de las interrupciones.
5.10. Práctica de laboratorio: Uso del PWM.
Diseño Basado en Microcontroladores.
Programa Detallado
Tema 6. Entradas/Salidas. Interfaces serie. (4 horas + 6 horas de laboratorio)
6.1. Tipos de comunicación. Serie y paralela.
6.2. Comunicación síncrona.
6.3. Módulo CRC.
6.4. Comunicación asíncrona (UART).
6.5. Acceso directo a memoria (DMAC).
6.6. Práctica de laboratorio: Uso de los UART’s.
6.7. Práctica de laboratorio: Comunicación con el ordenador. Estándar RS-232-C.
Diseño Basado en Microcontroladores.
Programa Detallado
Tema 7. Convertidores D/A y A/D. (4 horas + 6 horas de laboratorio)
7.1.
Introducción. Interfaces entre el mundo digital y el analógico.
7.2. Convertidores D/A. Características de funcionamiento. Parámetros.
7.3. Convertidores A/D. Modos de funcionamiento.
7.4.
Método de conversión A/D. Muestreo y retención.
7.5.
Práctica de laboratorio: Uso del convertidor D/A.
7.6.
Práctica de laboratorio: Uso del convertidor A/D.
Diseño Basado en Microcontroladores.
Programa Detallado
Tema 8. Entradas/Salidas. Interfaces paralelos. (6 horas + 6 horas de laboratorio)
8.1. Introducción.
8.2. Buses Bidireccionales.
8.3. Disparo del bus externo. HOLD y HOLDA.
8.4. Conexión de periféricos: sensores, displays, LCD, teclados, ...
8.5. Práctica de laboratorio: Uso del bus externo.
8.6. Práctica de laboratorio: Conexión de periféricos.
Diseño Basado en Microcontroladores.
Programa Detallado
Tema 9. Procesadores Digitales de Señales. (2 horas + 2 horas de laboratorio)
9.1. Introducción: necesidades y aplicaciones.
9.2. Arquitectura interna.
9.3. Familia de DSP’s.
9.4. Aplicación: Aproximación de funciones trigonométricas, funciones matriciales y
filtros FIR e IIR.
9.5. Demostración en el laboratorio de diversas aplicaciones.
Diseño Basado en Microcontroladores.
Programa Detallado
Tema 10. Casos Prácticos de Diseño. (20 horas de laboratorio)
10.1. Diseño hardware/software de diversos sistemas, a elegir:
10.1.1. Sistema de control de entrada-salida de vehículos de un aparcamiento y
su gestión.
10.1.2. Control de un sistema de seguridad.
10.1.3. Temporizador programable. Uso de pulsadores para programar
y de un LCD para visualizar la información.
10.1.4. Diseño propuesto por el alumno.
Diseño Basado en Microcontroladores.
Bibliografía
Manuales del fabricante. Disponibles en el laboratorio en formato pdf.
http:// www.renesas.com
[Mitsubishi, 1999] MITSUBISHI SEMICONDUCTOR, User Manual, M16C/62
Group, Single-Chip 16-bit CMOS Microcomputer, Ed. Mitsubishi Electric
Corp. Kitaitami Works, Dec,. 1999.
[Mitsubishi, 1998] MITSUBISHI SEMICONDUCTOR, Software Manual, M16C/60
Serie, Single-Chip 16-bit CMOS Microcomputer, Ed. Mitsubishi Electric
Corp. Kitaitami Works, 1998.
[Mitsubishi, 2000a] MITSUBISHI SEMICONDUCTOR, Note Applications, M16C/60
Serie, Single-Chip 16-bit CMOS Microcomputer, Ed. Mitsubishi Electric
Corp. Kitaitami Works, 2000.
[Mitsubishi, 2000b] MITSUBISHI SEMICONDUCTOR, User’s manual, KD30
V.2.00, Ed. Mitsubishi Electric Corp. Kitaitami Works, 2000.
[Mitsubishi, 2000c] MITSUBISHI SEMICONDUCTOR, User’s manual, M16C/62
MiniEmulator G01/G02, Ed. Mitsubishi Electric Semic. Systems Corp.,
3th version, 2000.
Diseño Basado en Microcontroladores.
Bibliografía
Bibliografía de consulta
[Floyd, 2000] FLOYD, T.L., Fundamentos Digitales, Ed. Prentice Hall, 7ª edición, 2000.
[Cady, 1997] CADY, F.M., Software and Hardware Engineering, Ed. Oxford University Press,
1997.
[Cady, 1997] CADY, F.M., Microcontrollers and Microcomputers. Principles of Software and
Hardware, Ed. Oxford University Press, 1997.
[González, 1992] GONZÁLEZ VÁZQUEZ, J.A., Introducción a los Microcontroladores.
Hardware, Software, Aplicaciones, Ed. Mc-Graw Hill, 1992.
[Colomar, 1993] COLOMAR, E., GARRIGUES, J., BALLESTER, F.J., Y ROIG, D., Diseño y
programación del mp 68000 y periféricos. SPU. Valencia, 1993.
[Marven, 1994] MARVEN, C. y EWERS, G:, A simple approach to Digital Signal Processing,
Ed. Texas Instruments, 1994.
[Kun-Shan, 1987] KUN-SHAN, L. (ED.), Digital Signal Processing Applications (vol 1 y 2).
Eds. Prentice Hall y Texas Instruments, 1987.
[Serna, 2000] SERNA, A. Y GARCÍA, J.V., Lógica Digital Microprogramable. Ed. Paraninfo,
2000.
Diseño Basado en Microcontroladores.
Bibliografía
URL fabricantes:
http:// www.intel.com
http:// www.motorola.com
http:// www.renesas.com
http:// www.microchip.com
http:// www.analog.com