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Programación del módulo

ELECTRÓNICA DIGITALY MICROPROGRAMABLE

CICLO FORMATIVOGRADO MEDIO

Proyecto McGraw-Hill Diseño curricular base

Capacidades terminales Contenidos Criterios de evaluación

Distribución de los contenidos por unidad

McGraw-Hill Electrónica digital y microprogramable Pág

Índice

La guía didáctica que presentamos nace con la intención de prestar ayuda al profesorado que imparte el módulo de Electrónica digital y microprogramable del Ciclo Formativo de grado medio denominado Equipos electrónicos de consumo, o cualquier otro módulo o materia de características semejantes. Con ella pretendemos apoyar la tarea relativa a la elaboración de la programación didáctica o el diseño del proceso de aprendizaje, cuya puesta en práctica permita al alumnado el desarrollo de las capacidades que configuren la competencia profesional que se describe en el perfil profesional contenido en el RD 624/1995 por el que se crea el Título.

Justificación del proyecto

El enfoque y la orientación que, con una visión realista, hemos elegido para elaborar el libro es una solución de compromiso entre dos circunstancias: el carácter tecnológico y profesionalizador de la materia y las posibilidades de aprendizaje que ofrece un centro educativo. Además, se ha tenido en cuenta el nivel educativo al que va dirigido el texto y la ausencia de formación previa de Electrónica digital del alumnado.

En consecuencia, el hilo conductor o elemento organizador del proceso de aprendizaje al que más se ajusta este libro es un gran procedimiento, cuyo enunciado es el siguiente: análisis de funciones y circuitos digitales cableados y microprogramables. Este procedimiento de análisis cumple una doble función. Por un lado, permite el desarrollo de un conjunto de habilidades que tienen una clara proyección sobre el sistema productivo. Por otro, proporciona el adecuado conocimiento relativo a funciones y dispositivos de naturaleza digital. De esta manera, al final del proceso, el alumnado será capaz de:

Examinar los fenómenos que se producen en los circuitos y funciones digitales cableados y microprogramables.

Identificar y caracterizar los componentes de un circuito lógico o digital.

Manejar correctamente equipos y aparatos de medida.

Elaborar hipótesis sobre los motivos de un mal funcionamiento de un circuito o sistema.

Elegir los componentes que constituyen un circuito o una función.

Resolver sencillos problemas de diseño mediante funciones lógicas.

Como se podrá observar, la obra responde a las necesidades formativas de una Electrónica digital de carácter básico y pretende ser una herramienta imprescindible para el verdadero desarrollo de esas capacidades (habilidades del pensamiento, destrezas manuales y conocimientos), ofreciendo nuevas dimensiones formativas McGraw-Hill Electrónica digital y

microprogramable Pág

Proyecto McGraw-Hill

poco tratadas, hasta ahora, en textos orientados a estos niveles. La formación adquirida constituye la antesala de otros procesos de aprendizaje relativos a partes más complejas o más específicas de la Electrónica orientados hacia el diseño, la reparación o la construcción de productos o sistemas.

Desde el punto de vista de la organización general, el libro presenta una secuencia de aprendizaje, formada por un conjunto de capítulos, que discurre de lo más simple a lo más complejo; en ella se van incorporando paulatinamente los elementos que añaden complejidad, de tal manera que los circuitos y funciones previas constituyen la formación necesaria para abordar las unidades posteriores. La principal variable que establece las diferencias entre unos capítulos y otros es la naturaleza y complejidad de las funciones y de los componentes que las constituyen. La ordenación interna de cada uno de los catorce capítulos, formados por bloques homogéneos, se ajusta al mismo esquema, siendo la variable que incrementa la complejidad, en este caso, la estructura del circuito o función.

Desde la óptica netamente estructural, el texto contempla varios elementos, de tal manera que cada uno de ellos desempeña un papel diferente. La conjunción de todos ellos proporciona una completa formación. En primer lugar, y dentro de cada capítulo, el procedimiento general de análisis se contextualiza y se concreta en una propuesta de actividades de ensayo y experimentación, que se deben realizar en el aula (o en el laboratorio) mediante el uso de equipos físicos. Estas actividades constituyen el núcleo principal o centro de interés del aprendizaje y son el verdadero instrumento mediante el cual se construyen las capacidades.

A continuación, en torno a las actividades, se desarrolla el contenido propiamente dicho, explicando el funcionamiento de los circuitos y funciones e incorporando los elementos de carácter conceptual adecuados para abordar con claridad y precisión el análisis. De esta manera el alumnado adquiere el conocimiento de una manera significativa, ya que el contenido se aprende para realizar una tarea concreta. Como se puede deducir, hemos huido de planteamientos esquemáticos en los que, en primer lugar, se describen los conceptos y las leyes o las reglas de una manera abstracta y, a continuación, se aplican a un caso concreto que, por lo general, suele estar carente de significado real. En esta propuesta de organización, el tratamiento es inverso, se rompe con el orden disciplinar clásico y los conceptos, y las reglas y los demás contenidos de tipo declarativo se incorporan al texto cuando son necesarios.

Por último, se proponen ejercicios y actividades complementarias. En el primer caso, a través del trabajo individual, el alumnado se enfrenta a situaciones que invitan a la reflexión y, a veces, al cálculo a partir, exclusivamente, de elementos abstractos, reforzando las habilidades cognitivas adquiridas mediante la ejecución de la actividad con elementos tangibles. Las actividades complementarias, de corte teórico-práctico, están pensadas fundamentalmente para los alumnos y las alumnas con un ritmo de aprendizaje más rápido.

Atendiendo a la aplicación curricular o, lo que es lo mismo, al desarrollo del proceso de aprendizaje en el aula, el texto encaja perfectamente en un modelo metodológico en el que el alumnado participa activamente, convirtiéndose en el verdadero protagonista de su aprendizaje. En un caso como éste, se le van proponiendo


ordenadamente una serie de circuitos y de funciones que él mismo debe examinar. La actividad comienza por el análisis del circuito o función a través del ensayo y la experimentación, realizando las medidas y comprobaciones necesarias. El libro tiene un papel de apoyo o soporte de la actividad y debe estar a disposición de las alumnas o alumnos permanentemente. La formalización del conocimiento se realiza a través de un proceso dialéctico en el que la investigación sobre el montaje real y el estudio del texto son los elementos claves. En un planteamiento didáctico de estas características no se trata de comprobar resultados de ejercicios que previamente han sido resueltos en la pizarra. Por el contrario, tal y como se ha descrito, el proceso es el inverso.

A pesar de apostar por una determinada forma de secuenciar el aprendizaje y por una cierta metodología para su aplicación en el aula, el libro admite otras formas de organización de los contenidos y otros modelos metodológicos. Una manera muy habitual de ordenar el proceso consiste en estudiar, en primer lugar, los componentes o dispositivos y, posteriormente, sus aplicaciones en forma de circuitos o funciones típicas. Otra forma de organizar el proceso de aprendizaje, opuesta a la anterior, podría estar basada en aplicaciones reales formadas por un conjunto de funciones elementales que, a su vez, contienen una serie de componentes o dispositivos eléctricos y electrónicos cuyo estudio se realiza en una escala que transcurre de lo más general a lo más específico. En cualquiera de los casos, el texto, tal como decimos, constituye un excelente soporte para el aprendizaje, ya que en él se recogen los componentes y dispositivos digitales más significativos, así como los circuitos y las funciones más relevantes que, al fin y al cabo, constituyen los «materiales» necesarios para construir la secuencia sea cual sea la forma de organizar los contenidos.

También pueden aplicarse otras estrategias de aprendizaje diferentes al método propuesto anteriormente. El profesor o profesora puede optar por una metodología más clásica, marcada por la clase magistral, en la que, en primer lugar, se expone el contenido y posteriormente se realizan las actividades. El libro presta una gran ayuda porque describe con claridad y rigor el funcionamiento, propiedades y características de los componentes y dispositivos más significativos, y de las funciones y circuitos más representativos; por otro lado, propone un amplio conjunto de actividades y ejercicios, tanto de carácter teórico como práctico, que pueden ser realizadas después de la exposición y el estudio de los contenidos.


Capacidades terminales

1. Analizar funcionalmente circuitos electrónicos digitales, interpretando los esquemas de los mismos y describiendo su funcionamiento.2. Analizar funcionalmente circuitos electrónicos realizados con dispositivos micro-programables y sus periféricos asociados, interpretando los esquemas de los mismos y describiendo su funcionamiento.3. Analizar los circuitos electrónicos de tratamiento digital de magnitudes analógicas. 4. Realizar, con precisión y seguridad, medidas en circuitos digitales y microprogramables, utilizando el instrumento (sonda lógica, inyector de pulsos, analizador de estados lógicos...) y los elementos auxiliares más apropiados en cada caso.5. Diagnosticar averías en circuitos electrónicos digitales y microgramables de aplicación general, empleando procedimientos sistemáticos y normalizados en función de distintas consideraciones.

Contenidos

Fundamentos de electrónica digital

Tratamientos analógico y digital de la información. Sistemas de numeración: decimal, binario y hexadecimal. Álgebra de Boole: variables y operaciones. Tablas de verdad. Puertas lógicas: tipologías, funciones y características. Tecnologías específicas utilizadas en los circuitos digitales. Características eléctricas. Simbología y representación gráfica normalizadas.

Circuitos digitales. Análisis funcional, características y tipología

Circuitos combinacionales: codificadores. Decodificadores. Convertidores de código. Multiplexores. Demultiplexores. Comparadores. Circuitos secuenciales: biestables. Contadores. Registros de desplazamiento. Circuitos digitales aritméticos: aritmética binaria. Circuitos sumadores y restadores. Tipos. Unidad lógico-aritmética.

Circuitos electrónicos de conversión A/D y D/A. Análisis funcional, características y tipología

Señales analógicas y digitales. Elementos de la cadena de tratamiento de señales. Principios de la conversión A/D. Principios de la conversión D/A. Circuitos específicos. Características. Conexión entre elementos de conversión A/D Y D/A y elementos de control microprogramables.


Diseño curricular base

Circuitos y elementos complementarios en electrónica digital. Análisis funcional. Características y tipología

Osciladores digitales. Circuitos digitales monoestables. Circuitos digitales PLL. Dispositivos visualizadores. Teclados. Motores paso a paso.

Dispositivos programables. Principios, tipología y características. Análisis funcional de circuitos de aplicación

Sistemas cableados y sistemas programables. Diferencias. Memorias electrónicas y matrices programables: buses utilizados en las memorias: direcciones, datos, señales de control. Memorias RAM estáticas y dinámicas. Memorias ROM, PROM, EPROM, EEPROM. Mapas de memoria. Características. Dispositivos PAL, FPLA, GAL.

Microprocesadores, microcontroladores y dispositivos periféricos

Introducción a los sistemas microprocesados: arquitectura. Arquitectura básica de un microprocesador. El programa de control del microprocesador. Diagramas gráficos de la secuencia de control. Relación entre las señales de entrada y de salida. Comunicación del microprocesador con el exterior. Dispositivos periféricos del microprocesador. El microcontrolador: tipología, características y aplicaciones.

Medidas en electrónica digital. Instrumentos y procedimientos

La sonda lógica. Medidas de impulsos y de estados. El inyector lógico. Salidas de impulsos y cuadrada. El analizador lógico. Medidas de canales. Diagramas de estados y temporal.

Procedimientos en electrónica digital

Interpretación de esquemas electrónicos digitales y microprocesados. Medida de señales en circuitos digitales. Análisis funcional en sistemas microprogramables mediante la interpretación de las medidas de las señales de entrada/salida y su relación con el diagrama de secuencia. Diagnóstico de averías en circuitos y sistemas digitales y microprogramables.

Criterios de evaluación

Describir las funciones lógicas fundamentales utilizadas en los circuitos electrónicos digitales.

Explicar las funciones combinacionales básicas (codificación, decodificación, multiplexación, demultiplexación) utilizadas en los circuitos electrónicos digitales, así como la tipología y características de los componentes utilizados para su realización.


Explicar las funciones secuenciales básicas (memorización de estados biestables, contadores, registros de desplazamiento) utilizadas en los circuitos electrónicos digitales, así como la tipología y características de los componentes utilizados para su realización.

En varios casos prácticos de análisis de circuitos electrónicos digitales:

Identificar los componentes y bloques funcionales del circuito, relacionando los símbolos que aparecen en los esquemas con los elementos reales.

Explicar la lógica de funcionamiento de los componentes y bloques funcionales presentes en el circuito, sus características y tipología.

Explicar el funcionamiento del circuito, identificando los estados que lo caracterizan e interpretando las señales presentes en el mismo.

Aplicar las leyes y teoremas fundamentales del Álgebra de Boole en el análisis de funcionamiento del circuito, contrastando los estados lógicos previstos con las señales reales medidas en el mismo, explicando y justificando dicha relación.

Identificar la variación en los parámetros característicos del circuito (tensiones, estados lógicos...) suponiendo y/o realizando modificaciones en componentes del mismo, explicando la relación entre los efectos detectados y las causas que los producen.

Elaborar un informe-memoria de las actividades desarrolladas y resultados obtenidos, estructurándola en los apartados necesarios para una adecuada documentación de las mismas (descripción del proceso seguido, medios utilizados, esquemas y planos, explicación funcional, medidas, cálculos...).

Explicar las diferencias básicas que existen entre los circuitos electrónicos digitales cableados y los circuitos programados.

Explicar la tipología y características de los dispositivos periféricos utilizados en sistemas microprocesados, describiendo las funciones que realizan y los procedimientos de interconexión entre ellos.

Describir las diferencias fundamentales que existen entre un microprocesador y un microcontrolador a través de la descripción de su arquitectura básica.

Explicar los parámetros y características fundamentales de un sistema microprocesado (buses y su tipología, memoria, interrupciones, reloj, reset, entradas/salidas paralelo y serie...).


En un caso práctico de análisis de un circuito electrónico microprocesado:


Explicar la lógica de funcionamiento de los componentes y bloques funcionales presentes en el circuito, sus funciones, modos de operar característicos y tipología.

Explicar el funcionamiento del circuito, relacionando las funciones que realiza el programa de control con las señales de entrada/salida del dispositivo microprocesador y sus periféricos asociados.

Identificar la variación en los parámetros característicos del circuito (tensiones, formas de onda, sincronización de señales...) suponiendo y/o realizando modificaciones en componentes del mismo, explicando la relación entre los efectos detectados y las causas que los producen.


Explicar los principios y características de conversión de señales analógicas a digitales y viceversa para su tratamiento en sistemas digitales y microprogramables.

Explicar la tipología y características de los dispositivos convertidores A/D y D/A, describiendo las funciones que realizan y los procedimientos de interconexión entre ellos.

Enumerar y describir tipos de sensores de magnitudes físicas fundamentales (temperatura, presión, intensidad luminosa...), explicando sus características y aplicaciones más comunes en los equipos electrónicos de consumo.

En varios casos prácticos de análisis de circuitos electrónicos de tratamiento digital de magnitudes analógicas:



Explicar la lógica de funcionamiento de los componentes y bloques funcionales presentes en el circuito, sus funciones, modos de operar característicos y tipología.

Explicar el funcionamiento del circuito, relacionando las funciones que realiza la sección analógica del circuito, el bloque de tratamiento digital de la señal y los dispositivos de conversión A/D y D/A.

Analizar las variaciones en las características funcionales del circuito suponiendo modificaciones en componentes del mismo.

Identificar los distintos bloques funcionales, simbología y su relación con los dispositivos reales, relacionando las magnitudes eléctricas analógicas con el tratamiento digital de las mismas y los procesos de conversión correspondientes.

Identificar la variación en los parámetros característicos del circuito (tensiones, formas de onda, sincronización de señales...) suponiendo y/o realizando modificaciones en componentes del mismo, explicando la relación entre los efectos detectados y las causas que los producen.

Elaborar un informe-memoria de las actividades desarrolladas y resultados obtenidos, estructurándolo en los apartados necesarios para una adecuada documentación de las mismas (descripción del proceso seguido, medios utilizados, esquemas y planos, explicación funcional, medidas, cálculos...).

Explicar las características más relevantes, la tipología y procedimientos de uso de los instrumentos de medida utilizados en electrónica digital y microprogramables.

En el análisis y estudio de un circuito electrónico digital y microprogramado:

Seleccionar el instrumento de medida (sonda lógica, inyector de señales, analizador de estados lógicos...) y los elementos auxiliares más adecuados en función del tipo y precisión requerida de la medida que se va a realizar (estado lógico, sincronización de señales...).

Conectar adecuadamente los distintos aparatos de medida en función de las características de las señales que se van a medir (estados lógicos y sincronización de señales).


Medir las señales y estados lógicos propios de los circuitos digitales y microprocesados, operando adecuadamente los instrumentos y aplicando, con la seguridad requerida, procedimientos normalizados.

Interpretar las medidas realizadas, relacionando los estados y sincronismos con las características eléctricas y funcionales de los circuitos.


Explicar la tipología y características de las averías típicas de los componentes electrónicos digitales y microprogramables.

Describir las técnicas generales utilizadas para la localización de averías en circuitos electrónicos digitales y microprogramables.

En un caso práctico de simulación de averías en circuito electrónico digital y micro-programable:

Identificar los síntomas de la avería, caracterizándola por los efectos que produce en el circuito.

Interpretar la documentación del circuito electrónico, identificando los distintos bloques funcionales, las señales eléctricas, estados lógicos y parámetros característicos del mismo.

Realizar al menos una hipótesis de causas posibles de la avería, relacionándolas con los efectos presentes en el circuito.

Realizar un plan sistemático de intervención para la detección de la causa o causas de la avería.

Medir e interpretar parámetros del circuito, realizando los ajustes necesarios de acuerdo con la documentación del mismo, utilizando los instrumentos adecuados, aplicando procedimientos normalizados.

Localizar el bloque funcional y el componente o componentes responsables de la avería, realizando las modificaciones y/o sustituciones necesarias para dicha localización con la calidad prescrita, siguiendo procedimientos normalizados, en un tiempo adecuado.


Unidad 1. Análisis de puertas lógicas

1.1 Capacidades terminalesEl aporte de este capítulo al logro de las capacidades que el alumnado habrá adquirido al finalizar el periodo formativo se puede concretar en los siguientes enunciados:

Examinar los fenómenos que se producen en los circuitos digitales formados por funciones básicas.

Identificar y caracterizar las funciones digitales básicas contenidas en circuitos integrados.

Elegir los componentes que constituyen un sencillo diagrama lógico.

Resolver sencillos ejercicios de implementación de funciones lógicas con puertas integradas.

Montar, ensayar y poner a punto circuitos elementales formados por puertas lógicas.


Elaborar hipótesis sobre los motivos del mal funcionamiento de un circuito elemental formado por puertas lógicas.

1.2 Contenidos

A. Conceptuales

Electrónica Digital y sus aplicaciones:

Fenómenos analógicos y fenómenos digitales.

Aplicaciones de la Electrónica Digital.

Álgebra de Boole y circuitos digitales. Niveles lógicos:

Noción de función lógica o booleana.

Tabla de verdad de una función lógica.McGraw-Hill Electrónica digital y


Distribución de los contenidos por unidad

Niveles lógicos. Lógica positiva y lógica negativa.

Circuitos integrados que contienen puertas lógicas:

Constitución de los circuitos integrados que contienen puertas lógicas.

Escalas de integración de los circuitos lógicos.

Características generales de las puertas integradas:

Familia lógica TTL.

Familia lógica CMOS.

Estudio comparativo de las familias TTL y CMOS.

B. Procedimentales

Análisis de una puerta inversora:

Estudio del circuito.

Análisis de una puerta O (OR):


Análisis de una puerta NO O (NOR):


Análisis de una puerta NO Y (NAND):


Análisis de una puerta O exclusiva:


Análisis de funciones complejas formadas por un conjunto de puertas de distinto tipo.


1.3 Secuencia de actividades1. Exposición del alcance, estructura y contenido del capítulo, indicando los

diferentes circuitos y funciones que serán abordados.

2. Ensayo y experimentación con una puerta inversora.

3. Estudio del álgebra de Boole y de los circuitos digitales.

4. Ensayo y experimentación con una puerta O de dos entradas.

5. Ensayo y experimentación con una puerta Y de dos entradas.

6. Ensayo y experimentación con una puerta NO O (NOR) de dos entradas.

7. Ensayo y experimentación con una puerta NO Y (NAND) de dos entradas.

8. Ensayo y experimentación con una puerta O exclusiva.

9. Estudio de las diferentes tecnologías de fabricación de puertas lógicas.

10.Resolución de ejercicios y problemas relativos a las funciones lógicas o booleanas y a su implementación con contactos y con puertas.

11.Puesta en común y resolución de problemas.

Notas

Tanto en este primer capítulo como en los restantes:

1. El alumnado utilizará el libro de texto como instrumento de trabajo durante todas las actividades que se realicen en el aula. La principal misión del estudio que se lleve a cabo posteriormente es la de formalizar el conocimiento e integrarlo en el saber adquirido con anterioridad.

2. La realización de las actividades complementarias se abordará intercalándolas en la secuencia principal y se ofrecerá a aquellos alumnos y alumnas que manifiesten un mayor ritmo de trabajo.

1.4 Criterios de evaluación Reconocer las puertas lógicas por sus símbolos.

Representar las puertas lógicas en los diagramas, utilizando las normas y reglas más usuales.

Enumerar las características eléctricas más relevantes de una puerta integrada.


Explicar el funcionamiento y comportamiento de las funciones lógicas elementales.

Deducir, a través del ensayo y la medida, la expresión y la tabla de verdad de las funciones lógicas básicas.

Detectar, mediante medida, fallos o mal funcionamiento de circuitos formados por puertas lógicas.

Describir las posibles causas de disfunciones o fallos de circuitos construidos con puertas lógicas integradas.

Identificar el componente averiado o mal conectado que origina el incorrecto funcionamiento de un circuito formado por puertas lógicas.

Relacionar las características de una puerta lógica con el tipo de tecnología empleada para su fabricación.

Deducir la función booleana a partir del enunciado de sencillos problemas lógicos.

Interferir la función lógica a partir del diagrama lógico.

Elaborar el diagrama lógico, con puertas o contactos, a partir de una expresión lógica.


Unidad 2. Diseño con puertas lógicas integradas


Definir el circuito o diagrama lógico formado por puertas lógicas a partir del enunciado de un problema real.

Elegir los componentes que constituyen un diagrama lógico formado por puertas lógicas.

Montar, ensayar y poner a punto los circuitos que han sido previamente definidos.


Elaborar hipótesis sobre los motivos del mal funcionamiento de un circuito formado por puertas lógicas.

2.2 Contenidos

A. Conceptuales

Forma canónica de una función lógica.

Postulados, propiedades y teoremas que permiten simplificar funciones lógicas.

Método de Karnaugh.

Los dispositivos NAND y NOR como puertas universales.

B. Procedimentales

Diseño y resolución de circuitos digitales formados por puertas lógicas (primer caso):

Proceso de diseño:

Obtención de la función a partir de la tabla de verdad.

Resolución del circuito.


Diseño y resolución de circuitos digitales formados por puertas lógicas (segundo caso):

Proceso de diseño:

Simplificación de la función (método algebraico).

Implementación del circuito.

Diseño y resolución de circuitos digitales formados por puertas lógicas (tercer caso):

Proceso de diseño:

Obtención de las funciones.

Simplificación de las funciones (método de Karnaugh).


Conversión de una expresión cualquiera a forma canónica.

Diseño y resolución de circuitos digitales formados por puertas lógicas (cuarto caso):

Proceso de diseño:

Obtención de las funciones.

Simplificación de las funciones.

Implementación de las funciones mediante puertas NAND.




2. Diseño, montaje y comprobación de un caso en el que se obtiene la función directamente de la tabla de verdad, no se simplifica y de ella se obtiene el diagrama lógico (circuito de control de un sistema de iluminación mediante tres interruptores).

3. Resolución de ejercicios sobre la obtención de funciones a partir de la tabla de verdad.


4. Puesta en común y corrección de ejercicios.

5. Estudio de los postulados, propiedades y teoremas más importantes del álgebra de Boole.

6. Diseño, montaje y comprobación de un caso en el que la función se obtiene directamente del enunciado del problema y aquélla se simplifica por métodos algebraicos (circuito de control de un sistema que permita comprobar las condiciones de ingreso a un instituto).

7. Resolución de ejercicios sobre la simplificación de funciones mediante la aplicación de postulados, propiedades y teoremas del álgebra de Boole.


9. Diseño, montaje y comprobación de un caso en el que las funciones se simplifican por el método de Karnaugh (circuito lógico con cuatro variables de entrada y cinco funciones o salidas diferentes).

10.Resolución de ejercicios de conversión de una función a forma canónica y de simplificación por el método gráfico.

11.Puesta en común y corrección de ejercicios.

12.Diseño, montaje y comprobación de un caso en el que todas las puertas del diagrama lógico sean del tipo NAND (circuito de alarma y control de una prensa industrial activada por tres pulsadores).

13.Resolución de ejercicios relativos a la implementación de funciones mediante puertas NAND o NOR.


2.4 Criterios de evaluación Inferir la función lógica a partir del enunciado de un problema.

Deducir la función a partir de la tabla de verdad.

Simplificar las funciones lógicas:

Mediante métodos algebraicos: aplicación de postulados, propiedades y teoremas.

Mediante el método gráfico de Karnaugh.

Convertir o pasar a forma canónica una función binaria expresada en cualquier otra forma matemática.


Transformar una expresión binaria para que el diagrama lógico se pueda implementar con puertas NAND o NOR exclusivamente.

Elaborar el diagrama lógico a partir de una expresión.

Detectar, mediante medida, fallos o mal funcionamiento de circuitos formados por puertas lógicas.

Describir las posibles causas de disfunciones o fallos de circuitos construidos con puertas lógicas.

Identificar el componente averiado o mal conectado que origina el incorrecto funcionamiento de un circuito formado por puertas lógicas.


Unidad 3. Análisis de circuitos combinacionales MSI


Examinar los fenómenos que se producen en los circuitos combinacionales MSI.

Identificar y caracterizar las funciones digitales más relevantes de carácter combinacional.

Elegir los componentes SSI y MSI que constituyen un diagrama lógico formado por circuitos combinacionales.

Montar, ensayar y poner a punto los circuitos formados por dispositivos combinacionales.


Elaborar hipótesis sobre los motivos de mal funcionamiento de un circuito formado por circuitos combinacionales MSI y SSI.

3.2 Contenidos

A. Conceptuales

Propiedades de los circuitos combinacionales.

Sistema binario y códigos:

Sistema binario.

Códigos:

Código binario natural.

Familia de códigos BCD.

Código ASCII.

Códigos de paridad.

Código Hamming.


B. Procedimentales

Análisis de codificadores:

Estudio del dispositivo 74148.

Estudio de un codificador de 16 entradas.

Codificación de los números 0 al 7.

Codificación de los números 8 al 15.

Análisis de decodificadores:

Estudio del circuito y del decodificador 7447.

Análisis de multiplexadores:


Estudio del multiplexador 74151 como dispositivo que implementa una función lógica:

Empleo de un multiplexador con el mismo número de entradas de selección que variables de la función a implementar.

Empleo de un multiplexador con una entrada de selección menos que el número de variables de la función.

Análisis de decodificadores/demultiplexadores:

Estudio del dispositivo 7442:

Funcionamiento como decodificador.

Funcionamiento como demultiplexador.

Estudio del decodificador 7442 como dispositivo que implementa una función lógica.

Análisis de comparadores:


Estudio de un circuito serie.


Estudio de la conexión paralelo.



2. Estudio de las propiedades de los circuitos combinacionales y del sistema binario y los diferentes tipos de códigos.

3. Resolución de ejercicios y problemas relativos al sistema binario y a las diferentes formas de codificar la información.

4. Puesta en común y resolución de problemas.

5. Ensayo y experimentación con un circuito 74148.

6. Ensayo y experimentación con un codificador de 16 entradas construido con dos circuitos 74148.

7. Ensayo y experimentación con un circuito formado por un decodificador BCD/7 segmentos y un display.

8. Ensayo y experimentación con un multiplexador 74151.

9. Ensayo y comprobación de un circuito con multiplexador que implementa una función lógica.

10.Ensayo del circuito 7442 utilizado como decodificador.

11.Ensayo del circuito 7442 como demultiplexador.

12.Ensayo y comprobación de un circuito con decodificador que implementa una función lógica.

13.Ensayo y experimentación con un comparador 7485.

14.Ensayo y experimentación con un comparador de ocho bits.

3.4 Criterios de evaluación Transformar un número decimal a binario y viceversa.

Codificar o decodificar números decimales mediante los sistemas o códigos más comunes: familia BCD, ASCII, etc.

Construir códigos de paridad a partir de los de la familia BCD.

Elaborar códigos Hamming a partir de los de la familia BCD.


Identificar las líneas de entrada, salida y control de los bloques MSI de lógica combinacional más representativos.

Implementar funciones lógicas con multiplexadores y decodificadores.

Construir circuitos o sistemas más complejos conectando en cascada bloques MSI de la misma naturaleza que el circuito que se desea obtener.

Detectar, mediante medida, fallos o mal funcionamiento de circuitos combinacionales formados por bloques SSI y MSI.

Describir las posibles causas de disfunciones o fallos de circuitos combinacionales.

Identificar el componente averiado o mal conectado que origina el incorrecto funcionamiento de un circuito combinacional.


Unidad 4. Análisis de circuitos aritméticos


Examinar los fenómenos que se producen en los circuitos que realizan operaciones aritméticas.

Identificar y caracterizar las funciones digitales más relevantes de carácter aritmético.

Elegir los componentes SSI y MSI que constituyen un diagrama lógico que realiza operaciones aritméticas.

Montar, ensayar y poner a punto circuitos que realizan operaciones matemáticas con números codificados binario, en BCD natural o en BCD exceso tres.


Elaborar hipótesis sobre los motivos de mal funcionamiento de un circuito formado por dispositivos aritméticos.

4.2 Contenidos

A. Conceptuales

Operaciones matemáticas con circuitos digitales.

Suma y resta binaria:

Suma binaria.

Resta binaria.

Suma y resta binaria:

Suma en BCD natural.

Resta en BCD natural.

Suma en BCD exceso tres.


Resta en BCD exceso tres.

B. Procedimentales

Análisis de sumadores y restadores binarios.

Estudio del circuito sumador total.

Estudio de sumadores de dos números de cuatro o más bits.

Estudio de un circuito sumador/restador.

Análisis de sumadores y restadores en BCD natural:

Estudio de un sumador BCD natural de un solo dígito.

Estudio de un circuito generador del complemento a nueve.

Estudio de un restador BCD de dos números de dos cifras cada uno.

Estudio de un sumador/restador BCD natural.

Análisis de sumadores y restadores en BCD exceso tres:

Estudio de un sumador BCD exceso tres.

Estudio de un restador BCD exceso tres de dos etapas.

Estudio de un sumador/restador BCD exceso tres de dos cifras decimales.

Análisis de una unidad aritmético-lógica:

Estudio de la unidad aritmético-lógica 74181.



2. Resolución de ejercicios de suma y resta binaria.



4. Ensayo y experimentación con un sumador total.

5. Ensayo y experimentación con un sumador binario 7483.

6. Ensayo y experimentación con un sumador de dos palabras de ocho bits cada una.

7. Ensayo y experimentación con un sumador/restador de cuatro bits.

8. Resolución de ejercicios de suma y resta en BCD natural.


10.Ensayo y experimentación con un sumador BCD natural para un solo dígito decimal.

11.Ensayo y experimentación con un generador de complemento a nueve.

12.Ensayo y experimentación con un restador BCD natural para dos dígitos decimales.

13.Ensayo y experimentación con un sumador/restador BCD natural de dos dígitos decimales.

14.Resolución de ejercicios de suma y resta BCD exceso tres.


16.Ensayo y experimentación con un sumador BCD exceso tres para un dígito decimal.

17.Ensayo y experimentación con un restador BCD exceso tres para dos dígitos decimales.

18.Ensayo y experimentación con un sumador/restador BCD exceso tres para dos dígitos decimales.

4.4 Criterios de evaluación Realizar operaciones matemáticas de suma y resta binaria, BCD natural y

BCD exceso tres.

Identificar las líneas de entrada, salida y control de los bloques MSI de los dispositivos que efectúan operaciones aritméticas.

Construir circuitos o sistemas más complejos conectando en cascada bloques MSI de la misma naturaleza que el circuito que se desea obtener.


Detectar, mediante medida, fallos o mal funcionamiento de circuitos formados por dispositivos que realizan operaciones aritméticas.

Describir las posibles causas de disfunciones o fallos de circuitos aritméticos.

Identificar el componente averiado o mal conectado que origina el incorrecto funcionamiento de un circuito aritmético.


Unidad 5Análisis de circuitos con biestables


Examinar con ayuda de la experimentación el funcionamiento de los multivibradores biestables o flip-flops realizados con puertas lógicas.

Identificar y caracterizar los biestables más significativos.

Examinar con ayuda de la experimentación el funcionamiento de los biestables integrados.

Comprender mediante la experimentación la necesidad de las señales de sincronismo en un biestable.

Montar, ensayar y poner a punto circuitos formados por biestables.

Manejar correctamente equipos e instrumentos de medida.

Elaborar hipótesis sobre los motivos del mal funcionamiento de un circuito elemental con biestables.

Elegir los biestables comerciales por su función y tipo de sincronismo.

5.2 Contenidos

A. Conceptuales

Circuitos secuenciales:

Diferencias entre un circuito combinacional y un circuito secuencial.

Elemento de memoria.

Circuitos biestables realizados con puertas lógicas:

Tabla de excitación.

Tabla de excitación resumida.

Tabla de transición.


Señal de sincronismo:

Sincronismo por nivel.

Sincronismo Master-Slave.

Sincronismo por flancos.

Rebotes en los circuitos secuenciales:

Circuito antirrebotes.

Circuitos biestables comerciales.

Transformación de un tipo de biestable en otro.

Interpretar las hojas de características de los fabricantes de biestables.

B. Procedimentales

Análisis del circuito biestable R-S con puertas lógicas NOR:


Análisis del circuito biestable R-S con puertas NAND:


Análisis del circuito biestable J-K con puertas lógicas:


Análisis del circuito biestable D con puertas lógicas:


Análisis del circuito biestable R-S con puertas lógicas sincronizado por nivel:

— Estudio del circuito.

Análisis del circuito biestable D con puertas lógicas sincronizado por nivel:


Análisis del circuito biestable J-K Master-Slave comercial:McGraw-Hill Electrónica digital y



Análisis del circuito biestable D comercial sincronizado por flanco de subida:


Análisis del circuito biestable J-K comercial sincronizado por flancos de bajada:


Manejo de catálogos comerciales.


diferentes circuitos y funciones que se van a abordar.

2. Ensayo y experimentación con un circuito biestable con puertas lógicas NOR.

3. Ensayo y experimentación con un circuito biestable con puertas lógicas NAND.

4. Ensayo y experimentación con un biestable J-K realizado con puertas lógicas.

5. Ensayo y experimentación con un biestable D realizado con puertas lógicas.

6. Ensayo y experimentación con biestables R-S con puertas lógicas sincronizado por nivel.

7. Ensayo y experimentación con un biestable D con puertas lógicas sincronizado por nivel.

8. Ensayo y experimentación con un biestable J-K Master-Slave comercial.

9. Ensayo y experimentación con un biestable D sincronizado por flanco de subida.

10.Ensayo y experimentación con un biestable J-K sincronizado por flanco de bajada.

11.Estudio de los circuitos relativos a los circuitos biestables.

12.Resolución de ejercicios y problemas relativos a la utilización de los circuitos biestables y a la transformación de un tipo de biestable en otro. (Los ejercicios y problemas se propondrán de forma secuencial en función del dispositivo que se esté analizando.)

13.Puesta en común y resolución de problemas.McGraw-Hill Electrónica digital y


5.4 Criterios de evaluación Reconocer un circuito secuencial.

Deducir, a través del ensayo y la medida, la tabla de excitación y transición de los biestables.

Deducir las tablas de excitación y transición de un biestable realizado con puertas lógicas a partir de su representación.

Identificar las diferencias entre circuitos combinacionales y secuenciales.

Transformar un tipo de biestable en otro.

Detectar, mediante medida, fallos o mal funcionamiento de circuitos en los que intervienen puertas lógicas y biestables.

Describir las posibles causas de disfunciones o fallos de circuitos biestables realizados con puertas lógicas e integradas.

Identificar el componente averiado o mal conectado que origina el incorrecto funcionamiento de un circuito formado por puertas lógicas y biestables.

Interpretar las hojas de características de los fabricantes de biestables.


Unidad 6. Análisis y diseño de circuitos contadores


Examinar con ayuda de la experimentación el funcionamiento de los circuitos contadores realizados con biestables o flip-flops comerciales.

Examinar con ayuda de la experimentación el funcionamiento de los circuitos divisores de frecuencia realizados con biestables comerciales.

Identificar y caracterizar los contadores más significativos.

Montar, ensayar y poner a punto circuitos formados por contadores.


Elaborar hipótesis sobre los motivos del mal funcionamiento de circuitos básicos que contienen contadores y/o divisores de frecuencia.

Examinar con ayuda de la experimentación diversos circuitos contadores y divisores de frecuencia comerciales.

6.2 Contenidos

A. Conceptuales

Circuitos contadores.

Circuitos de inicialización, reset en frío.

Circuitos divisores de frecuencia.

Circuitos contadores y divisores de frecuencia asíncronos.

Interconexión de contadores y divisores de frecuencia asíncronos para obtener uno de módulo superior.

Circuitos contadores y divisores de frecuencia síncronos.

Interconexión de contadores y divisores de frecuencia síncronos para obtener uno de módulo superior.

B. Procedimentales


Análisis de un contador ascendente binario asíncrono realizado con biestables J-K:


Análisis de un contador descendente binario asíncrono realizado con biestables JK:


Análisis de un contador up-down binario asíncrono realizado con biestables JK:


Análisis de un contador ascendente BCD asíncrono realizado a partir de un contador binario de módulo 16:


Ensayo y experimentación con un contador de décadas asíncrono comercial, el 7490:


Estudio de aplicaciones.

Ensayo y experimentación con un contador-divisor de frecuencia comercial, el 7493:


Estudio de aplicaciones.

Ensayo y experimentación con un contador reversible síncrono de décadas, el 74190:


Ensayo y experimentación con un contador reversible síncrono binario, el 74191:



Ensayo y experimentación con un contador reversible síncrono de décadas, el 74192:


Interpretar hojas de características de fabricantes.



2. Ensayo y experimentación de un contador ascendente binario asíncrono realizado con biestables J-K.

3. Ensayo y experimentación con un contador descendente binario asíncrono realizado con biestables J-K.

4. Ensayo y experimentación con un contador ascendente-descendente (UP-DOWN) binario asíncrono realizado con biestables J-K.

5. Ensayo y experimentación con un contador asíncrono ascendente en código BCD a partir de un contador asíncrono ascendente binario de módulo 16.

6. Ensayo y experimentación con un contador de décadas comercial, el 7490.

7. Ensayo y experimentación con contadores de décadas 7490 conectados en cascada.

8. Ensayo y experimentación con un contador, divisor de frecuencia, el 7493.

9. Ensayo y experimentación con circuitos 7493 como divisores de frecuencia en cascada.

10.Ensayo y experimentación con el contador reversible síncrono BCD, el 74190.

11.Ensayo y experimentación con un contador predeterminado reversible, síncrono, binario del tipo 74191.

12.Ensayo y experimentación con el contador reversible síncrono 74192.

13.Resolución de ejercicios y problemas relativos a la utilización de los circuitos contadores y divisores de frecuencia discretos e integrados. (Estos ejercicios y problemas se propondrán de forma secuencial en función del dispositivo que se esté analizando.)



6.4 Criterios de evaluación Describir la función que realiza un circuito contador de impulsos.

Concepto de módulo de un contador.

Tipos de contadores.

Describir la función que realiza un circuito divisor de frecuencia.

Deducir, a través del ensayo y la medida, el funcionamiento de un contador y un divisor de frecuencia asíncrono.

Explicar el funcionamiento y el comportamiento de circuitos básicos con contadores y/o divisores de frecuencia.

Interpretar el funcionamiento de un contador comercial a través de las hojas de características de los fabricantes.

Obtener los cronogramas de funcionamiento de los circuitos contadores y divisores de frecuencia.

Detectar, mediante medida, fallos o mal funcionamiento de circuitos en los que intervienen circuitos contadores y divisores de frecuencia.

Describir las posibles causas de disfunciones o fallos de circuitos realizados con circuitos contadores y divisores de frecuencia.

Identificar el componente averiado o mal conectado que origina el incorrecto funcionamiento de circuitos en los que intervienen circuitos contadores y/o divisores de frecuencia.

Obtener contadores y divisores de frecuencia de un módulo determinado a partir de contadores comerciales.

Interpretar las hojas de características de los fabricantes.


Unidad 7. Análisis y diseño con registros


Examinar con ayuda de la experimentación el funcionamiento de registros realizados con biestables comerciales.

Examinar con ayuda de la experimentación diversas configuraciones de registros realizados con biestables.

Examinar con ayuda de la experimentación diversos tipos de registros comerciales integrados.

Identificar y caracterizar los registros más significativos.

Montar, ensayar y poner a punto circuitos secuenciales que contienen registros.


Elaborar hipótesis sobre los motivos del mal funcionamiento de circuitos básicos que utilizan registros.

Elegir los registros comerciales idóneos para la aplicación a realizar.

7.2 Contenidos

A. Conceptuales

Registros:

Registros de almacenamiento.

Registros de desplazamiento.

Registros de desplazamiento:

Entrada serie-salida serie.

Entrada serie-salida paralelo.

Entrada paralelo-salida serie.McGraw-Hill Electrónica digital y


Entrada paralelo-salida paralelo.

Ampliación de la capacidad de un registro.

B. Procedimentales

Análisis de un registro de almacenamiento latch realizado con biestables:


Análisis de un registro de almacenamiento latch integrado:


Análisis de un circuito de aplicación con contadores y latch integrados:


Análisis de un registro de desplazamiento realizado con biestables J-K:


Ensayo y experimentación con un registro comercial de desplazamiento de entrada serie/salida serie 7491:


Ensayo y experimentación con un registro comercial de desplazamiento de entrada paralelo/salida serie 7494:


Ensayo y experimentación con un registro comercial universal 7495:






2. Ensayo y experimentación con un registro de almacenamiento realizado con biestables.

3. Ensayo y experimentación con registros de almacenamiento. Latch integrados.

4. Ensayo y experimentación con un circuito de aplicación con contadores y latch integrados.

5. Ensayo y experimentación de registros de desplazamiento con biestables J-K.

6. Ensayo y experimentación con un registro comercial de desplazamiento entrada serie/salida serie 7491.

7. Ensayo y experimentación con un registro comercial de desplazamiento entrada paralelo/salida serie 7494.

8. Ensayo y experimentación con el registro universal 7495.

9. Estudio de los circuitos relativos a registros.

10.Manejo de catálogos comerciales.

11.Resolución de ejercicios y problemas relativos a la utilización de registros. (Estos ejercicios y problemas se propondrán de forma secuencial en función del dispositivo que se esté analizando.)


7.4 Criterios de evaluación Describir correctamente la diferencia entre registro de almacenamiento y

registro de desplazamiento.

Describir las peculiaridades de los registros de desplazamiento:

Entrada serie-salida serie.

Entrada serie-salida paralelo.

Entrada paralelo-salida serie.

Entrada paralelo-salida paralelo.

Explicar el funcionamiento y comportamiento de circuitos básicos con registros y otros circuitos ya estudiados.


Interpretar el funcionamiento de un registro comercial a través de las hojas de características de los fabricantes.

Detectar, mediante medida, fallos o mal funcionamiento de circuitos en los que intervienen registros.

Describir las posibles causas de disfunciones o fallos de circuitos que utilizan registros.

Identificar el componente averiado o mal conectado que origina el incorrecto funcionamiento de circuitos que llevan incorporados registros.

Ampliar la capacidad de los distintos tipos de registros.


Unidad 8. Circuitos digitales auxiliares


Examinar con ayuda de la experimentación los distintos multivibradores monoestables.

Examinar con ayuda de la experimentación los distintos multivibradores astables.

Examinar con ayuda de la experimentación los circuitos temporizadores.

Examinar con ayuda de la experimentación los circuitos conformadores de impulsos.

Identificar y caracterizar los circuitos auxiliares más significativos empleados en electrónica digital.

Montar, ensayar y poner a punto circuitos auxiliares utilizados en electrónica digital.


Elaborar hipótesis sobre los motivos del mal funcionamiento de circuitos básicos que utilizan circuitos monoestables, astables, temporizadores y conformadores de señal.

Elegir los circuitos comerciales idóneos para realizar multivibradores monoestables, astables, temporizadores y conformadores de señal dependiendo de la aplicación.

8.2 Contenidos

A. Conceptuales

Multivibradores monoestables:

No redisparables.

Redisparables.

Multivibradores astables.


Temporizadores.

Circuitos adaptadores de señal.

Circuitos comerciales y sus características.

Aplicaciones de circuitos multivibradores monoestables, astables, temporizadores y circuitos adaptadores de señal.

Interpretar las hojas de características de los fabricantes.

B. Procedimentales

Análisis de circuitos monoestables realizados con puertas lógicas CMOS:


Análisis del circuito monoestable integrado 74121:








Análisis del circuito integrado 555:


Análisis de las puertas lógicas Trigger Schmitt:


Análisis de multivibradores astables con puertas Trigger Schmitt:



Análisis de circuitos temporizadores, retardadores de impulsos con puertas lógicas CMOS:





2. Ensayo y experimentación con circuitos monoestables realizados con puertas lógicas CMOS.

3. Ensayo y experimentación con circuitos monoestables integrados. El 74121.

4. Ensayo y experimentación con el circuito integrado 555 trabajando como multivibrador monoestable.

5. Ensayo y experimentación con el circuito integrado 555 trabajando como multivibrador astable.

6. Ensayo y experimentación con puertas lógicas del tipo Trigger Schmitt.

7. Ensayo y experimentación de circuitos temporizadores, retardadores de impulsos implementados con puertas lógicas.

8. Manejo de catálogos comerciales.

9. Estudio de los circuitos relativos a multivibradores monoestables.

10.Estudio de los circuitos relativos a multivibradores astables.

11.Estudio de los circuitos relativos a retardadores de señal.

12.Resolución de ejercicios y problemas relativos a la utilización de registros. (Estos ejercicios y problemas se propondrán de forma secuencial en función del dispositivo que se esté analizando.)


8.4 Criterios de evaluación Describir correctamente el funcionamiento de un multivibrador monoestable.

Describir correctamente el funcionamiento de un multivibrador astable.

Describir correctamente el funcionamiento de un circuito retardador.


Explicar el funcionamiento y comportamiento de circuitos básicos con multivibradores monoestables, astables y retardadores.

Detectar, mediante medida, fallos o mal funcionamiento de circuitos en los que intervienen circuitos con multivibradores monoestables, astables y retardadores.

Describir las posibles causas de disfunciones o fallos de circuitos que utilizan circuitos con multivibradores monoestables, astables y retardadores.

Identificar el componente averiado o mal conectado que origina el incorrecto funcionamiento de circuitos que llevan incorporados circuitos con multivibradores monoestables, astables y retardadores.

Modificar los circuitos para conseguir ampliar o disminuir la temporización de los monoestables.

Modificar los circuitos con multivibradores astables para conseguir aumentar o disminuir la frecuencia y ciclo de trabajo de los mismos.

Modificar los circuitos con retardadores para conseguir mayores o menores tiempos de retardo de las señales de entrada.


Unidad 9. Análisis de dispositivos lógicos programables


Clasificar los distintos tipos de dispositivos lógicos programables.

Comprender la arquitectura interna de una memoria PROM.

Comprender la arquitectura de un PAL y sus dispositivos de salidas.

Comprender la arquitectura de un GAL y sus distintos tipos de salidas.

Analizar circuitos realizados con dispositivos lógicos programables.

Interpretar las características de los PAL.

Analizar dispositivos lógicos programables comerciales.

Programar dispositivos lógicos programables con ayuda del software de que se disponga en el laboratorio.

9.2 Contenidos

A. Conceptuales

Dispositivos lógicos programables.

Arquitectura de una EPROM.

Arquitectura de una PAL.

Macrocélula de salida de una PAL.

Conexiones entre entradas/salidas de una PAL.

Procedimiento de grabación de una PAL.

Dispositivos isP.

B. Procedimentales

Análisis y clasificación general de los dispositivos lógicos programables.

Análisis de los dispositivos lógicos programables:


PROM.

PAL.

GAL.

Análisis de circuitos lógicos con matrices lógicas programables.

Interpretación de referencias de los PAL comerciales.

Análisis de algunos dispositivos lógicos programables comerciales.

Programación de los dispositivos lógicos programables.

Interpretación de las hojas de características de los fabricantes.


diferentes dispositivos lógicos programables, sus aplicaciones y análisis de su mercado.

2. Exposición de la clasificación general de los dispositivos lógicos programables.

3. Análisis de la arquitectura de una memoria PROM.

4. Análisis de la arquitectura de un PAL y sus distintos tipos de salidas.

5. Análisis de la macromolécula universal de un PAL.

6. Análisis de la arquitectura de un GAL.

7. Análisis de la macromolécula de salida de un GAL.

8. Realización de ejercicios de diseños básicos con matrices lógicas programables.

9. Descripción de la notación utilizada por los PAL.

10.Análisis de algunos dispositivos lógicos programables comerciales: PAL16L8, PAL16P8, PAL16R8, PAL22V10, PALCE16V8.

11.Descripción del concepto de seguridad y firma electrónica.

12.Descripción del sistema de programación de los dispositivos lógicos programables.


13.Resolución de ejercicios y problemas relativos a la realización de funciones con dispositivos lógicos programables.

14.Programación de funciones lógicas con dispositivos lógicos programables.

9.4 Criterios de evaluación Describir correctamente los distintos tipos de dispositivos lógicos

programables.

Describir correctamente la estructura de una PROM.

Describir correctamente la estructura de un PAL.

Describir correctamente la macromolécula de salida de un PAL y su programación.

Describir correctamente la estructura de un GAL.

Describir correctamente la macromolécula de salida de un GAL y su programación.

Analizar la estructura de los PAL comerciales a partir de las hojas de características de los fabricantes.

Programar correctamente los dispositivos lógicos programables con el software de que se disponga en el laboratorio. Por ejemplo, el PALASM.


Unidad 10. Análisis de sistemas microprogramables


Reconocer la estructura de bloques de un sistema digital microprogramable.

Identificar cada una de las partes de que consta el hardware de un sistema microprogramable realizado con microprocesadores.

Distinguir entre los diferentes tipos de lenguajes de programación empleados en los sistemas microprogramables.

Resolver ejercicios de cambio de base entre hexadecimal y binario.

10.2 Contenidos

A. Conceptuales

Evolución de la electrónica:

Etapa de desarrollo cuantitativo.

Etapa de desarrollo cualitativo.

Estructura de un sistema microprogramable:

Definición de un sistema microprogramable.

Hardware y software.

Esquema de bloques de un sistema microprogramable.

Sistemas microprogramables integrados en un solo chip.

Clasificación de los sistemas microprogramables.

Hardware de un sistema microprogramable con microprocesadores:

Unidad central de proceso (CPU).


Reloj.

Circuitos de selección de chips.

Memoria RAM.

Memoria ROM.

Unidad de entrada/salida (Unidad I/O).

Buses.

Periféricos.

Sistemas de control externo.

Lógica triestado:

Dispositivos y chip triestado.

Generalidades sobre el software de un sistema microprogramable:

Instrucciones.

Datos.

Programa.

Sistema de numeración hexadecimal.

Lenguajes de programación:

Lenguaje máquina o de bajo nivel.

Lenguaje simbólico o ensamblador.

Lenguaje de alto nivel.

Proceso de programación.


B. Procedimentales

Observación de la estructura de un sistema microprogramable real:

Esquema de bloques de un sistema de desarrollo de microprocesadores.

Ensayo y experimentación de una puerta AND triestado:

Funcionamiento del circuito.

Comparación de lenguajes máquina y ensamblador de diferentes microprocesadores.


diferentes esquemas de bloques y conceptos que serán abordados.

2. Estudio de la estructura de un sistema microprogramable.

3. Observación de la estructura de un sistema microprogramable real.

4. Estudio del hardware de un sistema microprogramable con microprocesadores.

5. Ensayo y experimentación de una puerta AND triestado.

6. Estudio del sistema de numeración hexadecimal.

7. Realización de ejercicios relativos a cambios de base entre hexadecimal y binario.

8. Estudio de los tipos de lenguaje de programación empleados en sistemas microprogramables.

9. Partiendo de una tabla con los códigos máquina correspondientes a los nemónicos de un microprocesador de 8 bits, codificar en código máquina un programa en ensamblador.

10.Puesta en común y resolución de ejercicios y codificaciones de programas en código máquina.


10.4 Criterios de evaluación Distinguir entre hardware y software.

Enumerar los bloques que constituyen un sistema microprogramable.

Clasificar los sistemas microprogramables.

Enumerar los bloques que constituyen un sistema microprogramable con microprocesador.

Comprender la función del microprocesador en un sistema microprogramable.

Explicar las funciones y diferencias existentes entre memoria RAM y memoria ROM.

Razonar la necesidad de la existencia de las unidades entrada/salida en un sistema microprogramable.

Enumerar los tipos de buses existentes en un sistema con microprocesadores.

Clasificar, según su aplicación, los diferentes tipos de periféricos y sistemas de control externo existentes en un sistema microprogramable.

Explicar la necesidad de emplear la lógica triestado en los sistemas microprogramables.

Realizar la conversión de números hexadecimales a binario y viceversa.

Enumerar lenguajes de alto nivel y su utilidad.

Conocer la necesidad de los tres tipos de lenguajes de programación.

Realizar codificaciones a código máquina de programas en ensamblador.

Comprender el proceso profesional de programación.


Unidad 11. Análisis de circuitos con memorias


Examinar e interpretar cronogramas de funcionamiento de una memoria.

Identificar los diferentes tipos de memorias integradas y sus características partiendo del patillaje de su chip.

Resolver ejercicios de implementación del mapa de memoria de un sistema microprogramable.

11.2 Contenidos

A. Conceptuales

Clasificación de memorias:

Memorias centrales.

Memorias integradas.

Memorias masa.

Características generales de una memoria:

Capacidad.

Tiempo de acceso.

Volatilidad.

Modo de acceso.

Organización de un chip integrado de memoria:

Estructura externa y patillaje.


Organización interna.

Memorias RAM:

RAM estáticas.

RAM dinámica.

Módulos SIMM de memoria RAM.

Memorias ROM:

Estructura y funcionamiento de la celda de memoria ROM.

Organización interna de la memoria ROM.

Memorias PROM:

Estructura y fucionamiento de la celda de memoria PROM.

Memoria EPROM:

Estructura y funcionamiento de la celda de memoria EPROM.

Proceso de grabado de la información en la celda de la memoria EPROM.

Proceso de borrado de la información en la celda de la memoria EPROM.

Programadores de EPROM.

Memorias EAROM.

Expansión de memorias integradas:

Expansión de la longitud de palabra almacenable.

Expansión del número de posiciones o palabras almacenables.

Expansión simultánea de la capacidad y de la longitud de palabra.


Mapas de memoria:

Definición de mapa de memoria.

Implementación de mapas de memoria.

B. Procedimentales

Estudio de la estructura y patillaje de una memoria organizada en 256 · 1.

Estudio de la estructura y patillaje de una memoria organizada en 2048 · 8.

Análisis de un proceso de lectura en una memoria RAM:

Simbología.

Análisis de un proceso de escritura en una memoria RAM:

Simbología.

Análisis de una memoria SRAM comercial:

Estudio del patillaje de la SRAM 2112.

Información de catálogo de la memoria SRAM 2112.

Análisis de una memoria DRAM comercial:

Estudio del patillaje de la DRAM MCM514256A.

Información de catálogo de la memoria DRAM MCM514256A.

Análisis de una memoria ROM comercial:

Estudio del patillaje de la memoria ROM 6830.

Información de catálogo de la memoria ROM 6830.

Análisis de una memoria EPROM comercial:

Estudio del patillaje de la memoria EPROM 27C64A.

Información de catálogo de la memoria EPROM 27C64A.


Modos de funcionamiento de la EPROM 27C64A.

Realizar una memoria de 1 K · 8, partiendo de pastillas de 1 K · 4.





2. Clasificación de las memorias en función de su relación de trabajo con la CPU del sistema.

3. Clasificación de las memorias integradas.

4. Estudio de las características de una memoria.

5. Realización de ejercicios relativos a la capacidad de una memoria.

6. Estudio del patillaje típico y organización interna de una memoria.

7. Realización de ejercicios relativos a la organización, estructura y patillaje de una memoria.

8. Estudio de la simbología empleada en los cronogramas de funcionamiento de memorias y sistemas microprogramables.

9. Análisis de un proceso de lectura en una memoria RAM.

10.Análisis de un proceso de escritura en una memoria RAM.

11.Análisis de las características y patillaje de la memoria SRAM 2112.

12.Estudio de las memorias RAM.

13.Análisis de las características y patillaje de la memoria DRAM MCM514256A.

14.Análisis de las características y patillaje de la memoria ROM 6830.

15.Estudio de las memorias ROM.

16.Estudio de las memorias PROM.

17.Análisis de las características y patillaje de la memoria EPROM 27C64A.

18.Estudio de las memorias EPROM.

19.Estudio de las memorias EAROM.


20.Realización de ejercicios relativos a la identificación de la capacidad y características de una memoria partiendo del patillaje de su chip.

21.Realización de ejercicios relativos a la expansión de la capacidad y longitud de palabra almacenable.

22.Estudio de los mapas de memoria de un sistema microprogramable.

23.Realización de ejercicios relativos a la implementación de mapas de memoria empleando decodificadores.

24.Realización de ejercicios relativos a la implementación de un chip de memoria en el mapa de memoria de un sistema microprogramable empleando puertas lógicas.

11.4 Criterios de evaluación Distinguir entre los diferentes tipos de memorias integradas.

Comprender el concepto de capacidad de una memoria.

Realizar cambios entre la unidad de capacidad y sus múltiplos.

Distinguir entre los diferentes modos de acceso de una memoria.

Deducir el patillaje y organización interna de una memoria partiendo de su capacidad y de la longitud de palabra que puede almacenar.

Identificar los diferentes símbolos empleados en los cronogramas de funcionamiento de memorias y sistemas microprogramados.

Explicar el proceso de lectura de un dato en una memoria.

Explicar el proceso de escritura de un dato en una memoria.

Deducir las características y tipo de memoria partiendo del patillaje de su chip.

Elegir el tipo de memoria más conveniente a cada aplicación.

Asociar chips de memoria para expandir su capacidad y tamaño de palabra.

Implementar chips de memoria en el mapa de memoria de un sistema microprogramable.


Unidad 12. Análisis de la arquitectura de un microprocesador


Distinguir entre las diferentes filosofías de fabricación de microprocesadores de 8 bits.

Identificar las funciones de cada uno de los bloques y líneas externas de control de que consta un microprocesador de 8 bits.

Calcular el tiempo de ejecución de una instrucción en diferentes microprocesadores de 8 bits.

Utilizar subrutinas e interrupciones.

12.2 Contenidos

A. Conceptuales

Clasificación de los microprocesadores por la longitud de palabra procesable.

Filosofías de diseño de microprocesadores de 8 bits:

Microprocesadores con filosofía Motorola.

Microprocesadores con filosofía Intel (8080, 8085).

Microprocesadores con filosofía mixta.

Ciclos de trabajo de un microprocesador:

Ciclo de reloj.

Ciclo máquina.

Ciclo de instrucción.

Arquitectura básica de un microprocesador convencional de 8 bits:


Unidad de control.

Registro de instrucciones.

Unidad aritmético-lógica.

Acumulador.

Registros auxiliares.

Contador de programa.

Registro de datos.

Registro de direcciones.

Indexamiento de direcciones de memoria:

Registros índice.

Subrutinas y pila de memoria en un micro de 8 bits:

Subrutinas.

Subrutinas anidadas.

Pila de memoria (Stack).

Puntero de pila (Stack Pointer).

Interrupciones en un microprocesador de 8 bits:

Funcionamiento de una interrupción.

Interrupciones enmascarables.

Vectores en un microprocesador.

Interrupciones no enmascarables.McGraw-Hill Electrónica digital y


Interrupciones por software.

Líneas del bus de control de un microprocesador de 8 bits:

Línea de inicialización RESET.

Línea de detención de ejecución HALT.

Línea de bus utilizable BA.

Línea de control de lectura/escritura en memoria R/W.

Línea de validación de la dirección presente en el bus VMA.

B. Procedimentales

Análisis del patillaje de un microprocesador convencional de 8 bits.

Análisis del funcionamiento de la unidad de control de un microprocesador de 8 bits.

Análisis del funcionamiento de un microprocesador de 8 bits:

Evolución de un programa en el interior de un microprocesador convencional.

Tiempo de ejecución de un programa.

Análisis de las características de los principales micros de 8 bits:

Microprocesador 6502.



Microprocesador Z80.

Resumen de las interrupciones en los principales microprocesadores de 8 bits.




2. Clasificación de los microprocesadores por su longitud de palabra procesable.

3. Estudio de las principales filosofías de diseño de microprocesadores de 8 bits.

4. Análisis del patillaje de un microprocesador convencional de 8 bits.

5. Estudio y diferenciación de los ciclos de trabajo en un microprocesador de 8 bits.

6. Estudio de la arquitectura básica de un microprocesador convencional de 8 bits.

7. Análisis del funcionamiento de la unidad de control de un microprocesador de 8 bits.

8. Estudio de la evolución de un programa en el interior de un microprocesador convencional.

9. Cálculo del tiempo de ejecución de un programa.

10.Estudio de los procesos de indexación de direcciones de memoria.

11.Estudio de las subrutinas y sus aplicaciones.

12.Estudio del funcionamiento y tipos de interrupciones.

13.Estudio del funcionamiento y aplicaciones de las principales líneas del bus de control de los microprocesadores de 8 bits.

14.Análisis comparativo de las características de los principales micros de 8 bits.

12.4 Criterios de evaluación Distinguir entre los diferentes tipos de microprocesadores por su longitud de

palabra procesable.

Analizar las diferencias que existen entre la filosofía de diseño de micros Intel y Motorola.

Definir ciclo de reloj, ciclo máquina y ciclo de instrucción de un microprocesador de 8 bits.

Realizar un esquema de bloques sencillo de la arquitectura interna de un microprocesador de 8 bits convencional.


Clasificación según su función de los diferentes bloques de que consta un microprocesador de 8 bits convencional.

Razonar la necesidad de la unidad de control.

Explicar la función del contador de programa.

Explicar la función de la unidad de aritmética y lógica.

Explicar la función y estructura del registro de estado interno.

Calcular el tiempo de ejecución de una pequeña secuencia de instrucciones en diferentes microprocesadores de 8 bits.

Aplicar la indexación de direcciones de memoria para disminuir la longitud de un programa.

Razonar la utilidad de las subrutinas.

Explicar el funcionamiento de la pila de memoria.

Explicar el funcionamiento de las interrupciones.

Clasificar los diferentes tipos de interrupciones.

Definir los vectores de un microprocesador.

Explicar el funcionamiento de la orden de RESET.

Explicar el funcionamiento de la orden de HALT.


Unidad 13. Herramientas de programación


Obtener el algoritmo de resolución de un programa.

Elaborar el diagrama de flujo partiendo del algoritmo de resolución de un programa.

Realizar el programa fuente con los nemónicos de un determinado microprocesador, partiendo del diagrama de flujo de un programa.

Utilizar programas ensambladores comerciales.

13.2 Contenidos

A. Conceptuales

Fases del proceso de programación:

Diagramas de flujo.

Programa fuente y programa objeto.

Repertorio de instrucciones del 6502:

Instrucciones de transferencia de datos.

Instrucciones aritmético-lógicas.

Instrucciones de salto.

Instrucciones de control.

Repertorio de instrucciones del 8085.

Modos de direccionamiento:

Modos de direccionamiento del 6502.


Modos de direccionamiento del 8085.

Programas ensambladores.

Proceso de ensamblado de programas por ordenador.

Formato de los ficheros obtenidos en el proceso de ensamblado.

Directivas o seudoinstrucciones del programa ensamblador.

Elementos empleados en los programas ensambladores.

B. Procedimentales

Análisis de un programa para un sistema microprogramable con microprocesador:

Descripción del programa.

Análisis del fichero fuente de un programa para un sistema con microprocesador:

Obtención del fichero fuente de un programa para el microprocesador 6502.

Obtención del fichero fuente de un programa para el microprocesador 8085.

Análisis del modo de direccionamiento de diversas instrucciones.

Análisis del fichero ensamblado de un programa.



2. Análisis de un programa para un sistema microprogramable con microprocesador.

3. Estudio de las fases de que consta el proceso de programación.

4. Descripción de los símbolos empleados en los diagramas de flujo.


5. Definición de programa fuente y programa objeto.

6. Obtención del fichero fuente de un programa para el microprocesador 6502.

7. Obtención del fichero fuente de un programa para el microprocesador 8085.

8. Estudio del repertorio de instrucciones del 6502.

9. Análisis del modo de direccionamiento de diversas instrucciones.

10.Estudio de los modos de direccionamiento del microprocesador 6502.

11.Estudio de los modos de direccionamiento del microprocesador 8085.

12.Análisis del fichero ensamblado de un programa.

13.Descripción del proceso de ensamblado de un programa por ordenador.

14.Estudio del formato que poseen los ficheros obtenidos en el proceso de ensamblado.

15.Descripción y empleo de las diferentes directivas empleadas en los programas ensambladores.

16.Estudio de los distintos elementos empleados en los programas ensambladores.

13.4 Criterios de evaluaciónExplicar el significado de los distintos símbolos empleados en los diagramas

de flujo.

Obtener el programa fuente partiendo del diagrama de flujo correspondiente a un programa para un determinado microprocesador.

Obtener el diagrama de flujo partiendo de un algoritmo de resolución de un programa.

Diseñar el algoritmo de resolución de un programa empleando microprocesadores.

Razonar los resultados obtenidos en los registros internos del microprocesador después de ejecutarse una serie de instrucciones.

Identificar los distintos modos de direccionamiento de un microprocesador.

Realizar el ensamblado de un programa fuente con un programa ensamblador.

Corregir un programa fuente con errores de sintaxis.


Explicar el significado de los diferentes campos de que constan los ficheros obtenidos en el proceso de ensamblado por ordenador.


Unidad 14. Análisis de circuitos de entrada/salida y control externo


Elaborar protocolos de comunicación entre unidades entrada/salida y periféricos.

Utilizar las interrupciones para el control de la comunicación entre la CPU y las unidades de entrada/ salida.

Resolver ejercicios sencillos de programación de unidades de entrada/salida comerciales.

Distinguir las funciones de cada uno de los componentes de un sistema de adquisición y envío de datos microprogramado.

Realizar el hardware y el software necesario para pequeños sistemas de control automático microprogramados.

14.2 Contenidos

A. Conceptuales

Concepto y estructura interna de los circuitos de entrada/salida.

Clasificación de las unidades de entrada/salida.

Protocolos de comunicación.

Fases del proceso de comunicación entre el interior y el exterior del sistema:

Comunicación entre CPU y unidad de entrada/ salida.

Comunicación entre unidad de entrada/salida y periférico.

Comunicación directa entre memoria y periférico.

Sistema de adquisición y envío de datos para control microprogramado.

Estructura de un sistema de adquisición de datos:


Transductor.

Multiplexor.

Acondicionador de señal.

Captura y mantenimiento (Sample & Hold).

Convertidor A/D.

Estructura de un sistema de envío de datos:

Registro.

Convertidor D/A.

Demultiplexor analógico.

Captura y mantenimiento (Sample & Hold).

Actuadores.

Convertidores digital/analógico (D/A):

Convertidor D/A de resistencias ponderadas.

Convertidor red R-2R.

Convertidores analógico/digital (A/D):

Convertidores de actuación simultánea.

Convertidor de rampa binaria.

Convertidor de doble rampa.

Convertidor de aproximaciones sucesivas.

Principio de funcionamiento de los motores paso a paso.McGraw-Hill Electrónica digital y


Motores paso a paso de imán permanente:

Motor paso a paso unipolar.

Motor paso a paso bipolar.

Características de los motores paso a paso:

Ángulo de paso (Step angle).

Frecuencia de paso máxima (Maximun pull-in/out rate).

Par dinámico o de trabajo (Working Torque).

Par de detención (Detention Torque).

Oscilaciones.

B. Procedimentales

Análisis del método de comunicación entre CPU y unidad de entrada/salida controlado por programa.

Análisis del método de comunicación entre CPU y unidad de entrada/salida controlado por interrupciones:

Control de solicitudes de interrupción por líneas hardware de la CPU.

Control de solicitudes de interrupción por controlador de interrupciones.

Análisis de la VIA 6522 de la casa Rockwell:

Estudio de los temporizadores/contadores.

Estudio del registro de desplazamiento (SR).

Estudio del registro auxiliar de control (ACR).

Estudio de los puertos de entrada/salida.

Estudio del registro de estado (IFR).


Estudio del registro autorización de interrupciones (IER).

Estudio del registro de control de los protocolos (PCR).

Análisis del PIC 8259A de la casa Intel:

Estudio del registro de solicitud de interrupciones (IRR).

Estudio del registro de interrupción en servicio (ISR).

Estudio del registro de máscaras de interrupciones (IMR).

Estudio del registro de control de prioridades.

Análisis de un generador de diente de sierra con un sistema microprogramable:

Estudio del hardware del generador de diente de sierra.

Estudio del software del generador de diente de sierra.

Análisis del convertidor analógico/digital MP7581.

Análisis del control y modos de trabajo de un motor paso a paso:

Estudio del control de la velocidad de giro.

Estudio del control del sentido de giro.

Estudio del trabajo en paso completo (Full-Step mode).

Estudio del trabajo en medio paso completo (Half-Step mode).

Análisis del control microprogramado de un motor paso a paso.

Estudio del hardware de control del motor paso a paso.

Estudio del software de control del motor paso a paso.




2. Estudio del concepto y estructura interna de los circuitos de entrada/salida.

3. Clasificación de las unidades de entrada/salida.

4. Concepto de protocolo de comunicación.

5. Estudio del proceso de comunicación entre el interior y el exterior del sistema microprogramado.

6. Estudio de la comunicación entre CPU y unidad entrada/salida.

7. Análisis del método de comunicación entre CPU y unidad de entrada/salida controlado por programa.

8. Análisis del método de comunicación entre CPU y unidad de entrada/salida controlado por interrupciones.

9. Estudio de la comunicación entre unidad de entrada/salida y periférico.

10.Análisis de la VIA 6522 de la casa Rockwell.

11.Análisis del PIC 8259A de la casa Intel.

12.Descripción de la estructura de un sistema de adquisición de datos.

13.Descripción de la estructura de un sistema de envío de datos.

14.Estudio de los principales tipos de convertidores digital/analógico (D/A).

15.Estudio de los principales tipos de convertidores analógico/digital (A/D).

16.Análisis de un generador de diente de sierra con un sistema microprogramable.

17.Análisis del convertidor analógico/digital MP7581.

18.Estudio del principio de funcionamiento de los motores paso a paso.

19.Descripción de la estructura interna de los motores paso a paso de imán permanente.

20.Estudio de las características de los motores paso a paso.

21.Análisis del control y modos de trabajo de un motor paso a paso.


22.Análisis del hardware y software de control microprogramado para una aplicación de motores paso a paso.

14.4 Criterios de evaluaciónExplicar el concepto de interface.

Identificar la función de cada uno de los bloques de que consta una unidad de entrada/salida.

Clasificar las unidades de entrada/salida.

Definir el concepto de protocolo de comunicación.

Describir las fases de que consta el proceso de comunicación entre el interior y el exterior de un sistema microprogramado.

Explicar los métodos que se emplean en la comunicación entre CPU y unidad de entrada/salida.

Enumerar las ventajas e inconvenientes que poseen cada uno de los métodos que se emplean en la comunicación entre CPU y unidad de entrada/salida.

Explicar la función que cumple en un sistema microprogramado un controlador de interrupciones.

Realizar ejercicios de programación de los diferentes registros de la VIA 6522.

Realizar ejercicios de programación de los diferentes registros de PIC 8259A.

Explicar el esquema de bloques de un sistema de adquisición y envío de datos microprogramado.

Describir el principio de funcionamiento de un convertidor D/A de redes R-2R.

Describir el principio de funcionamiento de un convertidor A/D de aproximaciones sucesivas.

Obtener los datos de funcionamiento de un convertidor A/D o D/A partiendo de su catálogo comercial.

Realizar el programa de control y montar el hardware correspondiente, de aplicaciones sencillas de los convertidores A/D o D/A.

Explicar el principio de funcionamiento de los motores paso a paso.

Describir cómo se controla la velocidad y el sentido de giro de un motor paso a paso.

Obtener los datos de funcionamiento de un motor paso a paso partiendo de su catálogo comercial.


Realizar el programa de control y montar el hardware correspondiente, de aplicaciones sencillas en las que se empleen motores paso a paso.


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