Universidad de Jaén

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Guía docente 2018-19 - 13313007 - Microprocesadores y microcontroladores



TITULACIÓN: Grado en Ingeniería informática
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)
CURSO: 2018-19
ASIGNATURA: Microprocesadores y microcontroladores
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Microprocesadores y microcontroladores
CÓDIGO: 13313007 CURSO ACADÉMICO: 2018-19
TIPO: Optativa
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 4 CUATRIMESTRE: PC
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_433016.html
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: ABARCA ÁLVAREZ, ANTONIO
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA
ÁREA: 785 - TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA
N. DESPACHO: A3 - 422 E-MAIL: aabarca@ujaen.es TLF: 953212800
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/1530
URL WEB: www4.ujaen.es/~aabarca
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2596-1409
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:
-
CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

Se trata de una asignatura optativa de 4º curso del grado en Ingeniería Informática. Se integra en la materia Hardware de Computadores y permite obtener la mención en Técnicas para la Información y la Comunicación.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Complementa los estudios previos de las asignaturas de 1er curso Fundamentos de Arquitectura de Computadores y Electrónica Digital y de 2º curso Arquitectura de Computadores. Sobre esta base, la asignatura introduce los sistemas electrónicos empotrados (embedded systems), de tanta aplicación en la industria y en el tratamiento de la información. Así, los temas cubiertos pertenecen a 2 corrientes: la de los microcontroladores y la de los dispositivos lógicos programables (PLD). Se realizará la aplicación de estos dispositivos a la gestión de procesos y al control de los mismos.

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Código Denominación de la competencia
CB1R Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
CB2R Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB3R Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CB5R Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
CBB5R Conocimiento de la estructura, organización, funcionamiento e interconexión de los sistemas informáticos, los fundamentos de su programación, y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería.
CC9R Capacidad de conocer, comprender y evaluar la estructura y arquitectura de los computadores, así como los componentes básicos que los conforman.
 
Resultados de aprendizaje
Resultado 6 Conocer, comprender y evaluar la estructura y arquitectura de los computadores, así como los componentes básicos que los conforman.
5. CONTENIDOS

Procesadores integrados para computación y control. Sistemas de Memoria y Entrada/Salida. Aplicaciones de Control

 

TEORÍA

  1. Introducción a la asignatura
    1. Embedded systems.
    2. ASIC.  PLD.
    3. Microprocesador. Microcontrolador.
    4. Microcontroladores PIC / Atmel.
    5. Diseño con microcontroladores.
  2. Programación de los microcontroladores Atmel
    1. Código máquina.
    2. Programación en ensamblador.
      1. Instrucciones.
      2. Directivas.
      3. Programación estructurada.
      4. Entorno de programación.
    3. Programación en C.
      1. Estructura de un programa.
      2. Tipos de datos.
      3. Las constantes.
      4. Variables.
      5. Operadores.
      6. Funciones.
      7. Declaraciones de control.
      8. Comentarios.
      9. Directivas y funciones C básicas.
  3. Memoria de los Atmel ATmegaXXXX 
    1. Terminales y arquitectura de los ATmegaXXXX.
    2. Organización de la memoria.
    3. FlashROM de programa.
    4. Contador de programa.
    5. Programación en varias páginas de memoria de programa.
    6. Tablas en la memoria de programa. Directiva DT.
    7. Pila.
    8. SRAM de datos.
    9. Registros de funciones especiales del núcleo.
    10. Modos de direccionamiento de los datos.
  4. Hardware  de los ATmegaXXXX
    1. Palabra de configuración.
    2. Oscilador y ciclo de instrucción.
    3. Temporizador.
    4. Modo de bajo consumo (sleep).
    5. Arranque y reinicio  (reset).
    6. El temporizador perro guardián (watchdog timer).
    7. Protección de memoria.
    8. Grabación. Depuración.
    9. Sistema de interrupciones.
  5. Puertos de los ATmegaXXXX
    1. Terminales digitales.
    2. Terminales analógicos.
    3. Interrupciones.
    4. PWM.
    5. Características generales de los puertos serie.
    6. Norma RS232C.
    7. SPI. Interrupción.
    8. I2C. Interrupción. 
  6. Empleo de periféricos en los  ATmegaXXXX
    1. Interruptores y pulsadores.
    2. Teclados matriciales.
    3. Adaptación de señales de potencia.
    4. LED y módulos LED-7-segmentos.
    5. Displays de cristal líquido (LCD).
    6. Sensores
    7. Actuadores
  7. PLD 
    1. EEPROM serie y otros dispositivos I2C.
    2. SPLD.
    3. OrCAD PLD.
    4. CPLD.
    5. FPGA.
    6. VHDL.

PRÁCTICAS

0.- Introducción. Metodología. Evaluación.

1.- Microprocesadores vs microcontroladores

2.- Herramientas de desarrollo

3.- Puertos E/S

4.- Periféricos

5.- Interrupciones

6.- Práctica Libre

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
 
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases magistrales
  • M3 - Actividades introductorias
  • M4 - Conferencias
  • M5 - Otros
30.0 45.0 75.0 3.0
  • CB1R
  • CB2R
  • CB3R
  • CB5R
  • CBB5R
  • CC9R
A2R - Clases en pequeño grupo
  • M11R - Resolución de ejercicios
  • M6R - Actividades practicas
  • M7R - Seminarios
  • M9R - Laboratorios
25.0 37.5 62.5 2.5
A3 - Tutorías colectivas/individuales
  • M14 - Supervisión de trabajos dirigidos
  • M16 - Debates
  • M17 - Aclaración de dudas
5.0 7.5 12.5 0.5
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

Clases expositivas en grupo: en estas 30 horas presenciales, se impartirán clases magistrales y se resolveran problemas por parte del profesor y también del alumno.

Clases en grupos de prácticas: Se utilizará un guión de practicas que los alumnos deben realizar, las cuales se tienen que realizar y probar en el laboratorio.


Tutorías colectivas/individuales: El alumno expondrá en clase un trabajo que complemente o aplique los contenidos de la asignatura.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Participación activa en clase, laboratorios y tutorías. Observación y notas del profesor. 5.0%
Conceptos teóricos de la materia Dominio de los conocimientos teóricos y operativos de la materia. Examen sobre aspectos teóricos y prácticos incluyendo la resolución de problemas. 50.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Desarrollo práctico de aplicaciones con microprocesadores y microcontroladores. Realización de prácticas periódicas. Evaluación de la documentación elaborada. 45.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

Para la evaluación de los conceptos teóricos de la materia se realizará un examen escrito en la convocatoria oficial. Mediante la realización de éste se evalúan las competencias CB1R, CB2R, CB3R, CB5R, CBB5R y CC9R y los resultados de aprendizaje.

Para la evaluación de las prácticas de laboratorio habrá que realizar las prácticas y presentar la documentación que se exija. Mediante la realización de éste se evalúan las competencias CB1R, CB2R, CB3R, CB5R, CBB5R y CC9R y los resultados de aprendizaje.

Para la evaluación de la asistencia y participación habrá que asistir y exponer alguno de los trabajos prácticos realizados. Mediante la realización de éste se evalúan las competencias CB1R, CB2R, CB3R, CB5R, CBB5R y CC9R y los resultados de aprendizaje.

1.- Superar el 50% del examen sobre conceptos teóricos de la materia. Éste constará de una parte de cuestiones de teoría aplicada y otra de problemas siendo, en todo caso, necesario superar el 50% de cada una de las partes.

2.A.- Asistir, al menos, al 80% de las prácticas de laboratorio y entregar la documentación que se exija en cada caso en los plazos establecidos.

2.B.- Como situación excepcional, en caso de no asistir por cualquier motivo a todas las prácticas o no entregar la documentación en los plazos establecidos, será posible superarlas mediante un examen práctico en el laboratorio. Para presentarse a este examen será condición necesaria haber superado el examen de conceptos de la materia del apartado 1.

3.- Para superar la asignatura hay que obtener, al menos, un 50% en el examen de conceptos y un 50% en las prácticas de laboratorio.

4.- En el aspecto de asistencia y participación se valorará la participación en las tutorías colectivas exponiendo oralmente las prácticas desarrolladas. Este apartado, que supone un 5% de la calificación final, sólo será aplicable si se han superado los apartados anteriores.

NOTA FINAL DE LA ASIGNATURA

La nota final de la asignatura será la media ponderada al peso de las calificaciones obtenidas en los aspectos de los apartados 1, 2 y 4 superándose siempre que se cumpla el apartado 3 y la nota final supere el 5.

En el caso de convocatorias extraordinarias, cuando el aspecto de asistencia y participación no sea valorable, solamente se tendrá en cuenta lo indicado en los apartados 1, 2 y 3.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Microcontroladores: fundamentos y aplicaciones con PIC. Edición: -. Autor: Valdés Pérez, Fernando E.. Editorial: Barcelona Marcombo México D.F. Alfaomega 2007  (C. Biblioteca)
  • Diseño digital: principios y prácticas. Edición: -. Autor: Wakerly, John F.. Editorial: México [etc.]: Prentice-Hall Hispanoamericana, cop. 1992  (C. Biblioteca)
  • Introducción a Arduino : [la plataformade de código abierto para la creación de prototipos electróni. Edición: Ed. 2016.. Autor: Banzi, Massimo. Editorial: Madrid : Anaya Multimedia, [2016]  (C. Biblioteca)
  • Arduino : aprender a desarrollar para crear objetos inteligentes. Edición: -. Autor: Goilav, Nicolas. Editorial: Cornellá de Llobregat : Eni, 2016  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Interfacing PIC microcontrollers [Recurso electrónico] : embedded design by interactive simulation. Edición: 2nd ed. Autor: Bates, Martin. Editorial: Oxford, U.K. ; Waltham, U.K. : Elsevier, 2014  (C. Biblioteca)
  • PIC microcontrollers [Recurso electrónico] : an introduction to microelectronics. Edición: 3rd ed. Autor: Bates, Martin, 1952-. Editorial: Amsterdam ; Boston : Elsevier, Newnes, 2011  (C. Biblioteca)
  • Programming 8-bit PIC microcontrollers in C [Recurso electrónico] : with interactive hardware simula. Edición: 1st ed.. Autor: Bates, Martin, 1952-. Editorial: Amsterdam ; Boston, Mass. : Elsevier Newnes, c2008.  (C. Biblioteca)
  • Practical FPGA programming in C [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: Pellerin, David. Editorial: Upper Saddle River, NJ : Prentice Hall Professional Technical Reference, 2005.  (C. Biblioteca)
  • Arduino programming in 24 hours [Recurso electrónico]. Edición: -. Autor: Blum, Richard, 1962-. Editorial: Indianapolis, IN : Sams, c2015  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (primer cuatrimestre)
 
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2R - Clases en pequeño grupo A3 - Tutorías colectivas/individuales Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
10 - 16 sept. 2018
2.02.00.0 6.0 Teoría Tema 1 Práctica 0 y 1
Nº 2
17 - 23 sept. 2018
2.02.00.0 6.0 Teoría Tema 2
Nº 3
24 - 30 sept. 2018
2.02.00.0 6.0 Práctica 2
Nº 4
1 - 7 oct. 2018
2.02.00.0 6.0 Teoría Tema 3
Nº 5
8 - 14 oct. 2018
2.02.00.0 6.0 Práctica 3
Nº 6
15 - 21 oct. 2018
2.00.02.0 6.0 Teoría Tema 4
Nº 7
22 - 28 oct. 2018
2.02.00.0 6.0 Práctica 4
Nº 8
29 oct. - 4 nov. 2018
2.01.01.0 6.0 Teoría Tema 5
Nº 9
5 - 11 nov. 2018
2.02.00.0 6.0 Práctica 5
Nº 10
12 - 18 nov. 2018
2.02.00.0 6.0 Teoría Tema 6
Nº 11
19 - 25 nov. 2018
2.02.00.0 6.0 Práctica 6
Nº 12
26 nov. - 2 dic. 2018
2.02.00.0 6.0 Teoría Tema 7
Nº 13
3 - 9 dic. 2018
2.00.02.0 6.0 Teoría Tema 8
Nº 14
10 - 16 dic. 2018
2.02.00.0 6.0
Nº 15
17 - 20 dic. 2018
2.02.00.0 6.0 Teoría Tema 9
Total Horas 30.0 25.0 5.0 90.0