UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADSYLLLABUS1 INFORMACIN GENERAL DEL CURSOESCUELA O UNIDAD: Escuela de Ciencias Bsicas, Tecnologa e ingenieraSIGLA: ECBTI

NIVEL: Profesional - Tecnolgico

CAMPO DE FORMACIN: CBI - DE, Ciencias Bsicas de Ingeniera Disciplinar Especfico

CURSO: Microprocesadores y MicrocontroladoresCODIGO: 309696

TIPO DE CURSO: Metodolgico

N DE CREDITOS: 3 N DE SEMANAS: 16 Semanas

CONOCIMIENTOS PREVIOS: Algebra Booleana, Anlisis de circuitos AC y DC, Conocimientos fundamentales en Electrnica anloga, Conocimientos en electrnica digital, Instrumentacin electrnica, Algoritmos, Fundamentos de programacin, Software de simulacin de circuitos.

DIRECTOR DEL CURSO: Hctor Uriel Villamil Gonzlez

FECHA DE ELABORACIN: Noviembre de 2014

DESCRIPCIN DEL CURSO:

El curso de Microprocesadores y Microcontroladores hace parte del campo de formacin Disciplinar Especfico, dentro de los procesos tecnolgicos, en los programas de Ingeniera Electrnica y Tecnologa en automatizacin electrnica, el curso presenta al estudiante los conceptos, arquitectura, caracterizacin, funcionamiento y funcionalidad de los Microprocesadores y los Microcontroladores, con los que el estudiante pueda adquirir las competencias que le permitan proponer, disear, desarrollar e implementar soluciones utilizando sistemas digitales basados en microprocesadores y Microcontroladores. El curso se desarrollar en el transcurso de 16 semanas, en la cuales se plantea un contenido fundamentado en tres unidades didcticas. Las primeras dos unidades enmarcan el contexto de los Microprocesadores y Microcontroladores y la tercera sus aplicacin. La primera unidad presenta los microprocesadores desde sus bases hasta el estado actual de la tecnologa y aplicacin bsica. La segunda unidad presenta los Microcontroladores, haciendo un enfoque a las familias y dispositivos ms utilizados. La tercera unidad presenta la programacin y desarrollo de proyectos con microprocesadores y Microcontroladores. Adems, el estudiante encontrar los referentes bibliogrficos necesarios para apoyar el aprendizaje, elementos multimedia y enlaces de apoyo que fortalecern las competencias esperadas.

2 INTENCIONALIDADES FORMATIVASPropsitos:Instruir al estudiante en el conocimiento de las partes funcionales, arquitectura y aplicacin de los Microprocesadores y Microcontroladores, mediante los recursos tericos, de software y multimedia que le permitan al estudiante adquirir las competencias en el diseo, desarrollo e implementacin de soluciones a problemas propios del entorno donde se encuentra el estudiante.

Estimular la comprensin del estudiante en los aspectos conceptuales relacionados con las unidades funcionales, partes principales y arquitectura de los microprocesadores y microcomputadores, incluyendo la identificacin, diferenciacin y caracterizacin de las principales familias de Microprocesadores y Microcontroladores para lograr la aplicacin prctica del conocimiento en el desarrollo de soluciones basadas en estos dispositivos.

Aplicar el diseo de algoritmos y programacin en lenguaje ensamblador y de alto nivel para el desarrollo e implementacin de soluciones con Microprocesadores y Microcontroladores.

Competencias generales del curso: El estudiante conoce e identifica las caractersticas funcionales, arquitectura, familias y aplicacin de los Microprocesadores y Microcontroladores, que le permitan realizar un aprendizaje prctico en la aplicacin del dispositivo y los IDE de cada familia. El estudiante comprende y aplica el diseo de algoritmos y la programacin en ensamblador y lenguaje de alto nivel para el desarrollo de soluciones con Microprocesadores y Microcontroladores. El estudiante analiza y desarrolla sistemas basados en Microprocesadores y Microcontroladores que le permiten disear soluciones aplicadas a problemas prcticos de automatizacin y control.

3 CONTENIDOS DEL CURSO

Esquema del contenido del curso:Microprocesadores y Microcontroladores

Nombre de la unidadContenidos de aprendizajeReferencias Bibliogrficas Requeridas(Incluye: Libros textos, web links, revistas cientficas)

UNIDAD 1Microprocesadores1 Microprocesadores yMicrocomputadores Stallings, W. (2000). Organizacin y Arquitectura de Computadores. (5 ed). Editorial Prentice-Hall. Madrid, 2000. Cap 1, 2, 3, 9, 12, 13, 15 y 16 Pags 104-111, Pags 150-157, Pags 217-231, Pags 350-358, Pags 408-415, Pags 623-648http://biblioteca.unad.edu.co/ Tokheim, R. (1991). Fundamentos de los Microprocesadores. Editorial Mc Graw Hill. Mxico. Cap 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10 y 14.http://biblioteca.unad.edu.co/ Tocci. Widner (2003). Sistemas Digitales, principios y aplicaciones. (8 ed). Editorial Pearson Educacin. Mxico, 2003. Pags 3-22, 25-47, 86-91, 680-682, 690-692. Extrado noviembre 2014 desde https://books.google.com.co/books?id=bmLuH0CsIh0C&pg=PA797&dq=microcomputadoras+%2B+microprocesadores&hl=es&sa=X&ei=LZSjVMS7BcmoNoucgfgF&ved=0CCUQ6AEwAg#v=onepage&q=microcomputadoras%20%2B%20microprocesadores&f=false Ramirez, E. Weiss, M. (1986). Introduccin a los Microprocesadores, equipos y sistemas. (1 ed). Editorial Limusa S.A. Mxico, 1986. Pags 15-47, Pags 49-73, Pags 75-96, Pags 97-108, Pags 124-126. Extrado noviembre 2014 desde https://books.google.com.co/books?id=Boih9s8uVP4C&pg=PA11&dq=Microprocesadores&hl=es&sa=X&ei=OoCjVNvpMIKlNvHWguAN&ved=0CCIQ6AEwAQ#v=onepage&q=Microprocesadores&f=false Benchimol D, (2011). Microcontroladores desde cero. Fox Andina, Dalaga. Pags 10-37, 75-77, 79-81, 91-94, 100-103https://books.google.com.co/books?id=nNUeRa78FBUC&pg=PA102&dq=microcomputadoras+%2B+microprocesadores&hl=es&sa=X&ei=CG2tVI7zIMjOeuDcgMgK&ved=0CBkQ6AEwADgK#v=onepage&q=microcomputadoras%20%2B%20microprocesadores&f=false Benchimol D, (2011). Microcontroladores. Fox Andina, Dalaga. Pags 10-24, 31-36, 41-44, 46-48.https://books.google.com.co/books?id=V1wLsfO1114C&pg=PA62&dq=microcomputadoras+%2B+microprocesadores&hl=es&sa=X&ei=LZSjVMS7BcmoNoucgfgF&ved=0CEIQ6AEwBw#v=onepage&q=microcomputadoras%20%2B%20microprocesadores&f=false Varela, F.J. Gmex, J.M. (1994). Programa Micro, aprendizaje de microprocesadores con PC. (1 ed). Editorial Marcombo S.A. Barcelona (Espaa), 1994. Pags 9-12, 14-19. Extrado noviembre 2014 desde https://books.google.com.co/books?id=JMSdUzdwSwAC&pg=PA9&dq=Microprocesadores&hl=es&sa=X&ei=OoCjVNvpMIKlNvHWguAN&ved=0CCgQ6AEwAg#v=onepage&q=Microprocesadores&f=false Morris, M. (1982). Lgica Digital y Diseo de computadores. (1 ed). Editorial Prentice Hall Hispanoamericana S.A. Mxico, 1982. Pags 372-383, 401-406, 423-428, 521-522. Extrado noviembre 2014 desde https://books.google.com.co/books?id=Jadk9JigJs4C&pg=PA521&dq=Microprocesadores+%2B+microcomputador&hl=es&sa=X&ei=gIKjVKy8OMiegwTM6IKoCw&ved=0CBwQ6AEwAA#v=onepage&q=Microprocesadores%20%2B%20microcomputador&f=false Vlaye. (2005). Simuproc. Extrado abril de 2014 desde https://sites.google.com/site/simuproc/ The MASM32 SDK. (2012). Extrado abril de 2014 desde http://www.masm32.com Intel (2014). Intel Latinoamerica, Microprocesadores. Extrado noviembre 2014 desde http://www.intel.la/content/www/xl/es/homepage.html AMD (2014). AMD Latinoamerica, Microprocesadores. Extrado noviembre desde http://www.amd.com/es-xl Qualcomm (2014). Qualcomm Developer Network. Extrado noviembre desde https://developer.qualcomm.com/blog/bienvenido-la-comunidad-qualcomm-developer-network-latinoam-rica

2 Familias deMicroprocesadores, fabricantes, arquitecturas y tecnologas actuales

3 Lenguajes deprogramacin en bajo nivel en microprocesadores y aplicacin

UNIDAD 2Microcontroladores1 Microcontroladores,arquitectura, programacin, familias y sistemas de desarrollo Angulo U, (2001). Microcontroladores PIC. Diseo practico de aplicaciones (2 Ed). http://biblioteca.unad.edu.co/ Angulo U, (2000). Microcontroladores PIC 16F87X. Diseo practico de aplicaciones (2 Ed). http://biblioteca.unad.edu.co/ Dung A. (2013). Getting Started with the MSP430 Launchpad. Newnes, Elseiver. Cap 1, 2. Pags 623-648http://books.google.com.co/books?id=kf5MKK9wP-4C&printsec=frontcover&dq=Getting+Started+with+the+MSP430+Launchpad&hl=es&sa=X&ei=bhhFU6ZhxOnRAeW_gNAI&ved=0CC8Q6AEwAA#v=onepage&q=Getting%20Started%20with%20the%20MSP430%20Launchpad&f=false Microchip Technology Inc. (2001). PIC16F84A Data Sheet, 18-pin Enhanced FLASH/EEPROM, 8-bit Microcontroller. Extrado abril de 2014 desde https://sites.google.com/site/simuproc/http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/35007b.pdf Benchimol D, (2011). Microcontroladores. Fox Andina, Dalaga. Pags 53-65, 68-70, 72-90.https://books.google.com.co/books?id=V1wLsfO1114C&pg=PA62&dq=microcomputadoras+%2B+microprocesadores&hl=es&sa=X&ei=LZSjVMS7BcmoNoucgfgF&ved=0CEIQ6AEwBw#v=onepage&q=microcomputadoras%20%2B%20microprocesadores&f=false Microchip Technology Inc. (2013). PIC16F87XA. Extrado abril de 2014 desde http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39582C.pdf Texas Instruments. (2010). MSP-EXP430G2 LaunchPad Evaluation Kit, Users Guide. Extrado abril de 2014 desde http://www.ti.com/lit/ug/slau318e/slau318e.pdf Bierl L. (2000). MSP430 Family, Mixed-Signal Microcontroller Application Reports. Extrado abril de 2014 desde http://www.ti.com/lit/an/slaa024/slaa024.pdf Freescale semiconductor. (2006). MC68HC908JL3/JK3E/JK1E, Data Sheet, M68HC08 Microcontrollers. Extrado abril de 2014 desde http://www.freescale.com/files/microcontrollers/doc/data_sheet/MC68HC908JL3E.pdf Reyes L. (n.d). Microcontroladores, Sistema WinIDE. Extrado abril de 2014 desde http://fisica.udea.edu.co/~lab-gicm/Curso_Microcontroladores/Micros_2012_WIN_IDE.pdf Pulgar D. (n.d). Manual de programacin Basic Stamp 2, versin 1.1. Extrado abril de 2014 desde http://www.parallax.com/sites/default/files/downloads/27218-BASIC-Stamp-Manual-Espanol.pdf Parallax Inc. (2005). Basic Stamp Syntax and Reference Maunal, version 2.2. Extrado abril de 2014 desde http://www.parallax.com/sites/default/files/downloads/27218-Web-BASICStampManual-v2.2.pdf Evans B. (2011). Arduino programming notebook, edicin espaola. Extrado abril de 2014 desde http://www.ardumania.es/wp-content/uploads/2011/10/Arduino_programing_notebook_ES.pdf

2 Microcontroladores PICde Microchip y Texas Instruments

3 MicrocontroladoresMotrola Freescale, Basic Stamp y Arduino

UNIDAD 3Soluciones aplicadas con Microprocesadores y Microcontroladores

1 Diseo y desarrollo deproyectos de automatizacin y control con Microprocesadores y Microcontroladores Angulo U, (2001). Microcontroladores PIC. Diseo practico de aplicaciones (2 Ed). http://biblioteca.unad.edu.co/ Angulo U, (2000). Microcontroladores PIC 16F87X. Diseo practico de aplicaciones (2 Ed). http://biblioteca.unad.edu.co/ Dung A. (2013). Getting Started with the MSP430 Launchpad. Newnes, Elseiver. Cap 1, 2. Pags 623-648http://books.google.com.co/books?id=kf5MKK9wP-4C&printsec=frontcover&dq=Getting+Started+with+the+MSP430+Launchpad&hl=es&sa=X&ei=bhhFU6ZhxOnRAeW_gNAI&ved=0CC8Q6AEwAA#v=onepage&q=Getting%20Started%20with%20the%20MSP430%20Launchpad&f=false Microchip Technology Inc. (2001). PIC16F84A Data Sheet, 18-pin Enhanced FLASH/EEPROM, 8-bit Microcontroller. Extrado abril de 2014 desde https://sites.google.com/site/simuproc/http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/35007b.pdf Microchip Technology Inc. (2013). PIC16F87XA. Extrado abril de 2014 desde http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39582C.pdf Texas Instruments. (2010). MSP-EXP430G2 LaunchPad Evaluation Kit, Users Guide. Extrado abril de 2014 desde http://www.ti.com/lit/ug/slau318e/slau318e.pdf Bierl L. (2000). MSP430 Family, Mixed-Signal Microcontroller Application Reports. Extrado abril de 2014 desde http://www.ti.com/lit/an/slaa024/slaa024.pdf Freescale semiconductor. (2006). MC68HC908JL3/JK3E/JK1E, Data Sheet, M68HC08 Microcontrollers. Extrado abril de 2014 desde http://www.freescale.com/files/microcontrollers/doc/data_sheet/MC68HC908JL3E.pdf Reyes L. (n.d). Microcontroladores, Sistema WinIDE. Extrado abril de 2014 desde http://fisica.udea.edu.co/~lab-gicm/Curso_Microcontroladores/Micros_2012_WIN_IDE.pdf Pulgar D. (n.d). Manual de programacin Basic Stamp 2, versin 1.1. Extrado abril de 2014 desde http://www.parallax.com/sites/default/files/downloads/27218-BASIC-Stamp-Manual-Espanol.pdf Parallax Inc. (2005). Basic Stamp Syntax and Reference Maunal, version 2.2. Extrado abril de 2014 desde http://www.parallax.com/sites/default/files/downloads/27218-Web-BASICStampManual-v2.2.pdf Evans B. (2011). Arduino programming notebook, edicin espaola. Extrado abril de 2014 desde http://www.ardumania.es/wp-content/uploads/2011/10/Arduino_programing_notebook_ES.pdf

2 Programacin conperifricos de entrada y salida

3 Programacin demdulos internos especiales y mdulos basados en microcontrolador

Referencias bibliogrficas complementarias Villamil H. (2013) Mdulo: Microprocesadores y Microcontroladores. UNAD. Revisin Julio de 2013. Extrado desde http://datateca.unad.edu.co/contenidos/309696/309696.zip Vesga J. (2007). Microcontroladores Motorola Freescale: Programacin, familias y sus distintas aplicaciones en la industria. Ed. Alfaomega. Dorf R. (2000). Circuitos Elctricos. Introduccin al anlisis y diseo. ( 3 edicin ). Ed Alfaomega, marcombo. Savant J. (1992). Diseo electrnico, circuitos y sistemas ( 2 edicin ). Ed Addison-Wesley Iberoamericana.

4 ACTIVIDADES DE APRENDIZAJEUnidadContenido de AprendizajeCompetenciaIndicadores de desempeoEstrategia de AprendizajeN de SemEvaluacin1

PropsitoCriterios de evaluacinPonderacin

UNIDAD 1MicroprocesadoresMicroprocesadores y Microcomputadores

Familias de Microprocesadores, fabricantes, arquitecturas y tecnologas actuales

Lenguajes de programacin en bajo nivel en microprocesadores y aplicacinEl estudiante conoce e identifica las caractersticas funcionales, arquitectura, familias y aplicacin de los Microprocesadores y Microcontroladores.

Reconoce, Identifica y comprende las partes, unidades funcionales y arquitectura del microprocesador y microcomputador

Reconoce e identifica las principales familias de microprocesadores y su aplicacin prctica

Analiza y aplica el desarrollo de algoritmos y programacin en lenguaje de bajo nivel para microprocesadores

Seguimiento individual de actividad inicial, conocimiento en temas de la unidad y estrategia de aprendizaje en e-portafolio.

La estrategia a utilizar ser el aprendizaje basado en proyectos el cual se divide en tres momentos.

Fase 1: El estudiante fundamentado en una investigacin previa sobre las aplicaciones de microprocesadores y Microcontroladores, plantea individualmente un proyecto de implementacin que cumpla con los parmetros de diseo especificados Discutir en grupo colaborativo mediante el foro de trabajo colaborativo las propuestas de proyectos de implementacin Elegir la propuesta de proyecto que ms se ajuste a los parmetros de diseo solicitados y que den una solucin prctica

Realizacin prctica de laboratorio

Leccin evaluativa de los temas de la unidad 12

1

1

1

1

Caracterizar los conocimientos previos del estudiante en los temas del curso.

El estudiante Reconoce y comprende las partes funcionales, arquitectura y programacin en bajo nivelIdentificar y analizar las principales familias .de microprocesadores y Microcontroladores y sus aplicaciones.

El estudiante Analiza y aplica los principios de diseo de algoritmos, programacin y desarrollo de soluciones con microprocesadores y microcontroladores

El estudiante Conoce y analiza las caractersticas funcionales y aplicaciones de cada tipo de microprocesador.

El estudiante controla el funcionamiento y comportamiento del microprocesadores mediante el desarrollo de algoritmos y programas

El estudiante Evalu y caracterice el funcionamiento del algoritmo y programa en cdigo fuente para su depuracin y programacin

El estudiante est en capacidad de Seleccionar el microprocesador adecuado para la mquina y su aplicacin

Conoce los conceptos bsicos y determina las soluciones a los problemas planteados.

Establece diferencias y comparacin entre las unidades funcionales y arquitectura del microprocesador.

Conoce, escribe y aplica la programacin de bajo nivel para microprocesadores y microcontroladores

Identifica y caracteriza las principales familias de microprocesadores y sus aplicaciones

Analiza y plantea el algoritmo y programacin en bajo nivel

Desarrolla programacin en bajo nivel para soluciones con microprocesadores

5%

14%

8%

4%

UNIDAD 2 MicrocontroladoresMicrocontroladores, arquitectura, programacin, familias y sistemas de desarrollo

Microcontroladores PIC de Microchip y Texas Instruments

Microcontroladores Motrola Freescale, Basic Stamp y Arduino

El estudiante comprende y aplica el diseo de algoritmos y la programacin en ensamblador y lenguaje de alto nivel en el desarrollo de soluciones con Microprocesadores y Microcontroladores.

Entiende e identifica las unidades funcionales, arquitecturas y principales familias de microcontroladores

Comprende, analiza y aplica programacin sobre microcontroladores PIC de Microchip y Texas Instruments

Comprende, analiza y aplica programacin sobre microcontroladores Motolora Freescale y mdulos microcontrolados Basic Stamp y Arduino.

Fase 2: El estudiante de forma individual analiza y caracteriza la propuesta de proyecto de implementacin Discutir y plantear las estrategia de diseo de hardware y software para el proyecto mediante el foro de trabajo colaborativo Disear la propuesta de solucin de software y hardware del proyecto aplicado

Realizacin prctica de laboratorio

Leccin evaluativa de los temas de la unidad 2

1

1

1

1

El estudiante Comprende el funcionamiento de las principales unidades funcionales, arquitecturas y aplicaciones de los microcontroladores.

El estudiante Identifica y Conoce las principales familias de Microcontroladores y su programacin bsica en bajo y alto nivel.

El estudiante Conoce y aplica los principios de diseo de soluciones basadas en microprocesadores y Microcontroladores

El estudiante aplica el diseo de algoritmos y diseo electrnico en el desarrollo del soluciones

Identifica y conoce el funcionamiento de los mdulos principales en el microcontrolador, arquitectura para realizar aplicaciones funcionales.

Identifica y establece diferencias de las principales familias de microcontroladores.

Conoce y aplica la programacin bsica en lenguaje de bajo y alto nivel para microcontroladores.

Aplica los principios de diseo en el desarrollo de algoritmos y circuito electrnico para soluciones con microcontroladores

14%

8%

4%

UNIDAD 3Soluciones aplicadas con Microprocesadores y MicrocontroladoresDiseo y desarrollo de proyectos de automatizacin y control con Microprocesadores y Microcontroladores

Programacin con perifricos de entrada y salida

Programacin de mdulos internos especiales y mdulos basados en microcontrolador

El estudiante analiza y desarrolla sistemas basados en Microprocesadores y Microcontroladores como solucin aplicada a problemas planteados.Identifica y comprende los requerimientos y pasos de diseo y desarrollo de aplicaciones con microprocesadores y microcontroladores.

Comprende y aplica el diseo y programacin utilizando perifricos de entrada y salida.

Analiza y aplica el diseo y programacin de mdulos internos especiales y mdulos basados en microcontroladores

Fase 3: El estudiante analizar y aplicar sus conocimiento para desarrollar el software y hardware para contribuir con su aporte individual a la solucin grupal Discutir con su grupo colaborativo mediante el foro de trabajo el diseo y desarrollo del software y hardware del proyecto de implementacin Determinarn como grupo la aplicacin de software y la implementacin de hardware prototipo funcional del proyecto de desarrollo e implementacin

Realizacin prctica de laboratorio

1

2

1

El estudiante Analiza y aplica los conocimientos para establecer el diseo y desarrollo del proyecto de implementacin.

El estudiante aplica y evala los conceptos de programacin en bajo y alto nivel para el desarrollo de software y hardware en la solucin

El estudiante Analiza y aplica los conocimientos de programacin de diversas familias de Microcontroladores y mdulos interno para establecer la solucin adecuada.

El estudiante Disea, desarrolla e implementa la solucin de hardware y software adecuada.Utiliza los conocimientos para el diseo y desarrollo de soluciones de implementacin

Comprende y utiliza la programacin en bajo y alto nivel para el desarrollo de software y hardware para sistemas microcontrolados de entrada y salida

Conoce, utiliza y aplica la programacin de diversas familias de microcontroladores y mdulos microcontrolados

Analiza y aplica la solucin ms adecuada a un proyecto o diseo de solucin a un problema

14%

4%

Evaluacin FinalEl estudiante disea, desarrolla e implementa una solucin de hardware y software basada en microprocesadores y microcontroladores, como respuesta a un proyecto de desarrollo que busca solucionar un problema, una aplicacin o una necesidad del entorno del estudiante El estudiante analizar y plantear fundamentado en sus conocimientos e investigacin el proyecto de implementacin con los ajustes necesarios para cumplir con los parmetros de diseo solicitados Discutir mediante el foro de trabajo colaborativo con su grupo, la construccin de la documentacin, software, hardware y soportes de implementacin de la aplicacin de proyecto prctico. Construirn el proyecto en su implementacin y documentacin para la presentacin y sustentacin final2El estudiante disea y desarrolla la solucin como proyecto de implementacin basado en microprocesadores y microcontroladores.

El estudiante Aplica e implementa la solucin en la forma de un proyecto de investigacin y desarrollo para dar solucin a un problema prctico.

Platea y Disea un proyecto aplicado utilizando microprocesadores y microcontroladores.

Desarrolla e Implementa el diseo de proyecto como solucin basada en microprocesadores y microcontroladores.

Aplica los conocimientos adquiridos en el desarrollo de soluciones prcticas25%

5 ESTRUCTURA DE EVALUACION DEL CURSOTipo de evaluacinPonderacinPuntaje Mximo

AutoevaluacinFormativa

CoevaluacinFormativa

Heteroevaluacin75% 375

Evaluacin Final 25% 125

Total500