Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología
Universidad Nacional de San Luis
FACULTAD DE CS. FISICO MAT. Y NAT.

ANEXO II

PROGRAMA DEL CURSO: INTERFASES Y PERIFERICOS I

DEPARTAMENTO DE:   FISICA
AREA: Electronica y MicroprocesadoreAÑO: 2001 (Id: 647)
Estado: En tramite de Aprobación

 

I - OFERTA ACADÉMICA

CARRERAS PARA LAS QUE SE OFRECE EL MISMO CURSO

PLAN DE ESTUDIOS
ORD. Nº

CRÉDITO HORARIO

   

SEM.

TOTAL

TECNICO UNIVERSITARIO EN MICROPROCESADORES8/9212180

II - EQUIPO DOCENTE

Funciones

Apellido y Nombre

Total hs en
este curso

Cargo y Dedic.

Carácter

Responsable

GUARNES, MIGUEL ANGEL 25  hs.PROFESOR ADJUNTO EXC.Efectivo
Auxiliar de 1ºMURDOCCA, ROBERTO MARTIN 12.5  hs.AYUDANTE DE 1RA. SEMI. Efectivo

III - CARACTERÍSTICAS DEL CURSO

CREDITO HORARIO SEMANAL
MODALIDAD
REGIMEN

Teórico/

Práctico

Teóricas

Prácticas de

Aula

Práct. de lab/ camp/

Resid/ PIP, etc.

1c
12 Hs.
6 Hs.
 Hs.
6 Hs.
Asignatura
Otro: 
Duración: 15 semanas
Período del 12/03/01 al 22/06/01

IV.- FUNDAMENTACION

Los alumnos ya han aprendido en las asignaturas precedentes electrónica digital, los fundamentos sobre microprocesadore y electrónica analógica.
Para poder comprender, desarrollar y reparar sistemas basados en microprocesadores es necesario conocer como es la conexión entre el microprocesador y el mundo exterior.
Esta asignatura introduce en las interfases entre los microprocesadores y el exterior, haciendo uso de los conocimientos adquiridos en las asignaturas citadas al principio, y el aprendizaje de nuevas técnicas, estándares, y dispositivos electrónicos.

Los sistemas bfasados en microprocesadores necesitan bincularse con el usuario para adquirir y mostrar información, y con el medio físico externo para obtener información del mismo o controlarlo, etc. Para realizar estas tareas se deben desarrollar circuitos y programas de interfase, que consideren las características del sistema y el exterior.
Es necesario también conocer los estándares internacionales de interfases para distintas aplicaciones.
Para el mantenimiento y desarrollo de las interfases es importante familiarizarse con los dispositivos controladores de dispositivos que pueden adquiruirse en el comercio, cuales son sus características, y como seleccionar los mas apropiados para cada aplicación.
Con las interfases a estudiar es posible realizar aplicaciones de accionamientos de cargas eléctricas, ingreso de información desde teclados, presentación de información en pantallas (display), realizar transferencia de datos, etc.


V.- OBJETIVOS

Introducir a los alumnos en las técnicas de interfase entre dispositivos lógicos, y sistemas basados en microprocesadores con dispositivos periféricos externos.
Desarrollar interfases con dispositivos periféricos externos formados por lógicos digitales, y dispositivos de conmutación. Estudio de los estándares de comunicación.
Realización de experiencias de laboratorio para reafirmar estos conocimientos, familiarizándose con los dispositivos electrónicos comerciales para resolver las interfases.
Aprender a desarrollar programas de computación en lenguajes de bajo (assembler) y alto nivel ( C ) , para controlar las diferentes interfases.
Los temas principales son los siguientes:
· Interfases entre tecnologías lógicas, y su comunicación con señales externas de entrada y salida. Problemas en la transmisión de datos digitales.
· Puerto paralelo de entrada/salida programable. El puerto paralelo en la PC.
· Teclado, interruptores, llaves.
· Display.
· Comunicación serie: Estándares e interfases.
· Modem.
· Buses I2C y USB.

 


VI. - CONTENIDOS


TEMA 1: Tecnologías Lógicas e Interfases

1.1 Características de entrada y salida. 1.1a Características de entrada. 1.1b Características de salida.
1.2 Interfases entre familias lógicas
1.3 Excitación de entradas CMOS y TTL. 1.3ª Rebotes de contactos
1.4 Excitando lógica digital desde comparadores y amplificadores operacionales
1.5 Entradas de reloj.
1.6 Comentarios sobre las entradas lógicas
1.7 Entradas no usadas.
1.8 Voltajes de alimentación y salidas
1.9 Excitando cargas digitales externas desde CMOS y TTL
1.10 Indicadores. Display
1.11 Optoacopladores y reles. Interruptores ópticos. Emisores y detectores
1.12 Señales digitales sobre cables largos. 1.12a Interconexiones sobre una placa. 1.12b Transitorios en la corriente de salida. 1.12c Picos causados por la excitación de cargas capacitivas. 1.12d Interconexiones entre placas
1.13 Buses de datos. Terminación del bus.
1.14 Fuentres de ruido, efectoe y técnicas de reducción de ruido.
1.15 Reducción de ruido en la interconexión mediante cables.
1.16 Conexiones de tierra



TEMA 2: Comunicación en Paralelo

2.1Definición de comunicación en paralelo. Ventajas. Desventajas.
Dispositivos electrónicos para el control de periféricos en sistemas basados en microprocesadores: Buffers, Buffers tri-state, Tranceivers, Latchs, Decodificadores, Multiplexers, Puertas de entrada/salida programables, Dispositivos Lógicos Programables, Pals, Plas, Gals, FPGA.
2.2 Puertas E/S programables 8255 (PPI).
2.3 Buses de las PCs: Bus ISA DE 8 bits, Bus ISA DE 16 bits, Bus EISA de 32 bits, Local Bus, VESA, PCI
2.4 Puerto Paralelo de la PC: Puerto Paralelo Estándar (SPP), Puerto Paralelo Expandido (EPP), Puerto Paralelo Mejorado (ECP)
2.5 Las interrupciones en la PC.
2.6 Selección de dispositivos en sistemas basados en PCs: Dispositivos mapeados como periféricos de entrada/salida. Dispositivos mapeados en memoria. Selección de dispositivos en sistemas basados en microcontroladores. Dispositivos mapeados como periféricos de entrada/salida. Dispositivos mapeados en memoria

TEMA 3: Interruptores y Teclado

3.1 Interruptor. Interfase de un interruptor con un dispositivo lógico. Interruptores electromecánicos. Verificación de interruptores.
3.2 Supresión del rebote de los contactos. Teclado.
3.3 Tipos de interruptores de los teclados. Teclado independiente. Teclado matricial. Verificación de los teclados.
3.4 Exploración de teclados matriciales. Atención de teclados mediante pooling e interrupciones. Sobrepulsación de teclas. Codificación de teclados.
3.5 Uso de circuitos integrados para el control de teclados. Interfase entre teclados y microprocesadores. Interfase entre teclados y microcontroladores.
3.6 El Teclado en la PC. Conexión de teclados a dispositivos con salidas open collector y totem pole.

TEMA 4: Display

4.1 Definición. Tipos: activos y pasivos. Display a led. Verificación de display a led. Formatos de display. Display ánodo común y cátodo común. Circuitos integrados de excitación (Drivers). Localización de fallas en el desarrollo hardware - software de excitación. Localización de fallas del display en instrumentos. Multiplexado.
4.2 Display LCD. Principio de Funcionamiento. Verificación del funcionamiento del display LCD. Circuitos integrados de excitación (Drivers). Localización de fallas en el desarrollo hardware - software de excitación. Localización de fallas del display en instrumentos.
4.3 Módulos de Display Programables
4.4 Controlador de teclado y display 8279

TEMA 5: Comunicación Serie

5.1 Definición. Ventajas. Desventajas. Tipos de comunicación serie: Unidireccional, Bidireccional, Half-Duplex, Full-Duplex, Punto a punto, Multipunto, Un transmisor - Varios receptores, Varios transmisores - varios receptores, Sincrónico,Asincrónico.
5.2 Estándar RS232: Niveles de tensión, Velocidad Máxima y estándares, Longitud Máxima, Tipos de conectores y cables.
5.3 Accesorios para RS232: Monitor RS232, Adaptadores DB25-DB9 y DB9-DB25, Conmutador RS232, Loop-back.
5.4 UARTs : 8250, 14450, 14550
5.5 Drivers y Receivers RS232. Circuito placa RS232 en la PC. El puerto serial RS232 en la PC: Direcciones, Interrupciones de la BIOS para configuración, transmisión y recepción, Funciones del DOS para configuración, transmisión y recepción.
Circuitos de interfase RS232 en sistemas basados en microcontroladores.
5.6 La comunicación serie en fa familia de microcontroladores 8051
5.7 Circuitos y programas para la interfase entre dos PCs
Circuitos y programas para la interfase entre dos Sistemas basados en microcontroladores 8051
Circuitos y programas para la interfase entre una PC y un sistema basado en el microcontrolador 8051
5.8 Estándares RS422 y RS485: Características. Drivers, Receivers. Conversión entre estándares
5.9 El circuito integrado MC14649 para formar una red de dispositivos usando RS232.

TEMA 6: Módem

6.1 Sistemas de codificación de datos. Velocidad de Datos. Velocidad de modulación. Esquemas de codificación comunes: NRZ-L (NRZ); NRZ_M; NRZ-S (NRZ-I); RZ; Manchester.
6.2 Modulación. Demodulación. ASK.FSK. PSK. PSK absoluto y relativo. DPSK. QAM. Comunicación simple, half duplex. Full duplex.
6.3 Módem. Tipos de módems. Estándares para módems. Conexión (acoplamiento) de un modem a la línea. Aplicaciones de los módems. Estándares de velocidad: V.22, V.22bis, V.32, V.32bis, V.34. Compresión de datos: MNP-5, V.42bis. Protocolos de corrección de errores: del MNP 1 al MNP 4 y el ITU V.42.Otras características de los módems.
6.4 Transferencia de archivos. Programas para transmisión de archivos entre computadoras. Manejo de la computadora remota.
6.5 El modulador XR2206 y el demodulador XR2211

TEMA 7: Bus I2C y Bus Universal Serial Bus

7.1 El bus I2C. Introducción. El bus I2C en modo estándar. El bus I2C en modo rápido. El bus I2Cen modo multimaestro. Procesadores y Microcontroladores I2C.
7.2 Módulos estándar I2C.
7.3 Universal Serial Bus (USB): Características.


VII. - PLAN DE TRABAJOS PRÁCTICOS


1- TECNOLOGIAS E INTERFASES
2- EXCITACIÓN DE CARGAS DESDE DISPOSITIVOS LOGICOS- OPTOELECTRONICA
3- SELECCIÓN DE DISPOSITIVOS
4- LA INTERFASE PERIFERICA PROGRAMABLE 8255
5- EL PUERTO PARALELO DE LA PCÇ
6- TECLADOS
7- DISPLAY
8- COMUNICACIÓN SERIE
9- MODEM


VIII - RÉGIMEN DE APROBACIÓN


1. PARCIALES

La asignatura consta de tres parciales, de los cuales se debe aprobar al menos uno de primera instancia. Es decir que se pueden recuperar hasta dos parciales

RECUPERACION DE PARCIALES

De los dos parciales que se pueden recuperar, uno de ellos debe aprobarse en primera instancia.
Los alumnos que trabajan pueden tener una recuperación adicional, es decir que pueden salir mal en las dos recuperaciones

RECUPERACION EXTRAORDINARIA DE PARCIALES

Se puede recuperar extraordinariamente solo un parcial, a excepción de los alumnos que trabajan que pueden hacerlo hasta en dos parciales.

Esta es la última instancia, es decir que deben aprobarse todos los parciales rendidos en forma extraordinaria.

Esta asignatura no se aprueba por promoción.
Esta asignatura no se puede rendir libre.

2. PRACTICAS

Aprobar el control de información previo a cada práctica.
Realizar correctamente en el plazo establecido.
Presentación y aprobación del informe de cada práctica.

No se pueden reprobar mas de dos prácticas.



IX.a - BIBLIOGRAFÍA BÁSICA


1- PC interno. Tischer. Marcombo. 1993.
2- The Art of Electronics. Horowitx-Hill. Cambridge University Press. 1990
3- Ampliar y reparar su PC. Ulrich Schüller. Hans-Georg Veddeler. Marcombo Data Becker. 1995
4- The Microcontroller Idea Book. Circuits, Programs & Applications featuring the 8052-5- 5- Basic Single-chip Computer. Jan Axelson. Lakeview Research. 1994
6- Interconexión de periférico a microprocesadores. Marcombo -1987
7- El libro del RS232. Je Campbell. Edit. Anaya Multimedia
8- El bus I2C. Paret. Edit. Paraninfo. 1995
11- The modem reference Michael A. Banks. Brady Publidhing 1992
12- Módems Técnica y Realización. C. Tavernier. Prentice Hall. 1992
13- Módems a su alcance. David Hakala. Osborne-Mc Graw Hill. 1996
14- Módems y servicios en línea fácil. Sherry Kinkoph. Prentice Hall. 1995.
15- Electrical Engineering Handbook. Dorf. CRC Press.



IX b - BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

1. Apuntes de la cátedra.
2. CR Rom provisto por la cátedra con hojas de datos de componentes electrónicos, tutoriales, links de internet contieniendo información relacionada con la materia.



COMPLEMENTO DE DIVULGACION


OBJETIVOS DEL CURSO


OBJETIVOS DEL CURSO (no más de 200 palabras):

Introducir a los alumnos en las técnicas de interfase entre dispositivos lógicos, y sistemas basados en microprocesadores con dispositivos periféricos externos.
Desarrollar interfases con dispositivos periféricos externos formados por lógicos digitales, y dispositivos de conmutación. Estudio de los estándares de comunicación.
Realización de experiencias de laboratorio para reafirmar estos conocimientos, familiarizándose con los dispositivos electrónicos comerciales para resolver las interfases.
Aprender a desarrollar programas de computación en lenguajes de bajo (assembler) y alto nivel ( C ) , para controlar las diferentes interfases.

 

 

PROGRAMA SINTETICO

1. Interfase entre dispositivos lógicos. Excitación de dispositivos lógicos desde comparadores y amplificadores operacionales. excitación de cargas desde dispositivos lógicos. Problemas en las transmisiones de datos digitales por cables, entre placas, y dentro de una placa.
2. Comunicación en paralelo: Puerto paralelo de la PC. Puerto de entrada/salida programable.
3. Teclados, interruptores, llaves. Tipos, controladores, eliminación de rebotes. Exploración de teclados. Interfases con microprocesadores.
4. Display: LED y LCD. Características, prueba, controladores. Display de varios dígitos: Multiplexado, Controladores. Display programable.
5. Comunicación serie: RS232, RS422, RS485. UARTS. Programación, transmisores, receptores.
6. Modem: Tipos de modulación. Estándares de modes. Instalación.
7. Buses I2 y USB.

 


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