UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD VICERRECTORIA ACADEMICA Y DE INVESTIGACIÓN PROPUESTA DE SYLLLABUS
1. INFORMACIÓN GENERAL DEL CURSO ESCUELA O UNIDAD: Escuela de ciencias
SIGLA: ECBTI básicas tecnología e Ingeniería NIVEL: Profesional - Tecnológico CAMPO DE FORMACIÓN: CBI - DE, Ciencias Básicas de Ingeniería – Disciplinar Específico CURSO: Microprocesadores y CODIGO: 309696 Microcontroladores TIPO DE CURSO: Metodológico N° DE CREDITOS: 3 Créditos N° DE SEMANAS: 16 Semanas CONOCIMIENTOS PREVIOS: Algebra Booleana, Análisis de circuitos AC y DC, Conocimientos Conocimientos fundamentales en Electrónica análoga, Conocimientos Conocimientos en electrónica digital, Instrumentación electrónica, Algoritmos, Fundamentos de programación, Software de simulación de circuitos. DIRECTOR DEL CURSO: Héctor Ivan Blanco Rodriguez FECHA DE ELABORACIÓN: Noviembre del 2015 DESCRIPCIÓN DEL CURSO: El curso de Microprocesadores y Microcontroladores Microcontroladores hace parte del campo de formación Disciplinar Disciplinar Específico, dentro de los procesos tecnológicos, tecnológicos, en los programas de Ingeniería Electrónica Electrónica y Tecnología Tecnología en automatización automatización electrónica, el curso presenta al estudiante los conceptos, arquitectura, caracterización, funcionamiento y funcionalidad de los Microprocesadores Microprocesadores y los Microcontroladores, Microcontroladores, con los que el estudiante pueda adquirir las competencias que le permitan proponer, diseñar, desarrollar e implementar soluciones soluciones utilizando sistemas digitales basados en microprocesadores y Microcontroladores. El curso se desarrollará en el transcurso de 16 semanas, en la cuales se plantea un contenido fundamentado en tres unidades didácticas. Las primeras dos unidades enmarcan el contexto de los Microprocesadores y Microcontroladores Microcontroladores y la tercera sus aplicación. La primera unidad presenta los microprocesadores microprocesadores desde sus bases hasta el estado actual de la tecnología y aplicación aplicación básica. La segunda unidad
presenta los Microcontroladores, haciendo un enfoque a las familias y dispositivos más utilizados. La tercera unidad presenta la programación y desarrollo de proyectos con microprocesadores y Microcontroladores. Además, el estudiante encontrará los refer entes bibliográficos necesarios para apoyar el aprendizaje, elementos multimedia y enlaces de apoyo que fortalecerán las competencias esperadas.
2. INTENCIONALIDADES FORMATIVAS Propósitos: Instruir al estudiante en el conocimiento de las partes funcionales, arquitectura y aplicación de los Microprocesadores y Microcontroladores, mediante los recursos teóricos, de software y multimedia que le permitan al estudiante adquirir las competencias en el diseño, desarrollo e implementación de soluciones a problemas propios del entorno donde se encuentra el estudiante. Estimular la comprensión del estudiante en los aspectos conceptuales relacionados con las unidades funcionales, partes principales y arquitectura de los microprocesadores y microcomputadores, incluyendo la identificación, diferenciación y caracterización de las principales familias de Microprocesadores y Microcontroladores para lograr la aplicación práctica del conocimiento en el desarrollo de soluciones basadas en estos dispositivos. Aplicar el diseño de algoritmos y programación en lenguaje ensamblador y de alto nivel para el desarrollo e implementación de soluciones con Microprocesadores y Microcontroladores.
Competencias generales del curso: 1. El estudiante conoce e identifica las características funcionales, arquitectura, familias y aplicación de los Microprocesadores y Microcontroladores, que le permitan realizar un aprendizaje práctico en la aplicación del dispositivo y los IDE de cada fa milia. 2. El estudiante comprende y aplica el diseño de algoritmos y la programación en ensamblador y lenguaje de alto nivel para el desarrollo de soluciones con Microprocesadores y Microcontroladores. 3. El estudiante analiza y desarrolla sistemas basados en Microprocesadores y Microcontroladores que le permiten diseñar soluciones aplicadas a problemas prácticos de automatización y control.
3. CONTENIDOS DEL CURSO Esquema del contenido del curso:
Soluciones aplicadas con Microprocesadores y Microcontroladores
•Diseño y desarrollo de proyectos de automatización y control con Microprocesadores y Microcontroladores •Programación con perifericos de entrada y salida •Programación de módulos internos especiales y módulos basados en microcontrolador
Microcontroladores
•Microcontroladores, arquitectura, programación, familias y sistemas de desarrollo •Microcontroladores PIC de Microchip y Texas Instruments •Microcontroladores Motrola Freescale, Basic Stamp y Arduino
Microprocesadores •Microprocesadores y Microcomputadores •Familias de Microprocesadores, fabricantes, arquitecturas y tecnologías actuales •Lenguajes de programación en bajo nivel en microprocesadores y aplicación
Nombre de la unidad
1. Microprocesadores y Microcomputadores
UNIDAD 1 Microprocesador es
2. Familias de Microprocesadores, fabricantes, arquitecturas y t ecnologías actuales 3. Lenguajes de programación en bajo nivel en microprocesadores y aplicación
UNIDAD 2 Microcontrolado res
Referencias Bibliográficas Requeridas
Contenidos de aprendizaje
1. Microcontroladores, arquitectura,
(Incluye: Libros textos, web links, revistas científicas)
1. Stallings, W. (2000). Organización y Arquitectura de Computadores. (5 ed). Editorial Prentice-Hall. Madrid, 2000. Cap 1, 2, 3, 9, 12, 13, 15 y 16 Pags 104-111, Pags 150-157, Pags 217-231, Pags 350-358, Pags 408-415, Pags 623-648 http://biblioteca.unad.edu.co/ 2. Tokheim, R. (1991). Fundamentos de los Microprocesadores. Editorial Mc Graw Hill. México. Cap 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10 y 14. http://biblioteca.unad.edu.co/ 1. Angulo U, (2001). Microcontroladores PIC. Diseño practico de aplicaciones
programación, familias y sistemas de
(2ª Ed).
desarrollo
http://biblioteca.unad.edu.co/
5. Microcontroladores PIC de Microchip y Texas Instruments
2. Angulo U, (2000). Microcontroladores PIC 16F87X. Diseño practico de aplicaciones (2ª Ed).
6. Microcontroladores Motrola Freescale,
http://biblioteca.unad.edu.co/
Basic Stamp y Arduino 3. Di Jasio, Lucio (2007) Programming 16-bit PIC Microcontrollers in C : Learning to Fly the PIC 24. http://biblioteca.unad.edu.co/ 4. Boxall, John (2013). Arduino Workshop : A Hands-on Introduction with 65 Projects http://biblioteca.unad.edu.co/
1. Diseño y desarrollo de proyectos de
1. Angulo U, (2001). Microcontroladores PIC. Diseño practico de aplicaciones
automatización y control con
(2ª Ed).
Microprocesadores y
http://biblioteca.unad.edu.co/
Microcontroladores 6. Programación con periféricos de entrada y salida
PIC BASIC PRO. http://biblioteca.unad.edu.co/
UNIDAD 3 Soluciones aplicadas con Microprocesador es y Microcontrolado res
2. Ibrahim, Dogan (2006)PIC BASIC Projects : 30 Projects Using PIC BASIC and
7. Programación de módulos internos
3. Angulo U, (2000). Microcontroladores PIC 16F87X. Diseño practico de
especiales y módulos basados en
aplicaciones (2ª Ed).
microcontrolador
http://biblioteca.unad.edu.co/ 4. Di Jasio, Lucio (2007) Programming 16-bit PIC Microcontrollers in C : Learning to Fly the PIC 24. http://biblioteca.unad.edu.co/ 5. Boxall, John (2013). Arduino Workshop : A Hands-on Introduction with 65 Projects http://biblioteca.unad.edu.co/
Referencias bibliográficas complementarias
Villamil H. (2013) Módulo: “Microprocesadores y Microcontroladores”. UNAD. Revisión Julio de 2013. Extraído desde http://datateca.unad.edu.co/contenidos/309696/309696.zip
4. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Evaluación 1 Unidad
Reconocimie nto
Contenido de Aprendizaje
Contenidos en programación lineal, métodos determinísticos, métodos probabilísticos
Microprocesadore s y Microcomputador es
UNIDAD 1 Microprocesa dores
Familias de Microprocesadore s, fabricantes, arquitecturas y tecnologías actuales
Lenguajes programación bajo nivel
de en en
Competencia
El estudiante reconoce el curso de microprocesadores y microcontroladores haciéndose a una idea global de los contenidos del curso.
El estudiante conoce e identifica las características funcionales, arquitectura, familias y aplicación de los Microprocesadores y Microcontroladores.
Indicadores de desempeño
1. Identificar el nivel del estudiante con el fin deponerlo en contexto con las temáticas del curso.
Reconoce, Identifica y comprende las partes, unidades funcionales y arquitectura del microprocesador y microcomputador
Estrategia de Aprendizaje
Se utilizara la estrategia de aprendizaje basado en proyectos (ABP), donde se busca que el estudiante identifique el nivel de conocimientos que adquirida durante el curso
Fase 0:
N° de Sema nas
2
Propósito
Criterios de evaluación
Lograr que el estudiante asimile los conceptos generales del curso caracteriz ando los conocimientos previos del estudiante en los temas del curso.
Conoce los conceptos básicos y determina las soluciones a los problemas planteados.
Ponder ación
5%
Actualizar perfil, asumir Rol al interior del grupo, interactuar en el foro grupal. La estrategia a utilizar será el aprendizaje basado en proyectos el cual se divide en tres momentos.
Fase 1:
Reconoce e identifica las principales familias de microprocesadore s y su aplicación práctica
El estudiante fundamentado en una investigación previa sobre las aplicaciones de microprocesadores y Microcontroladores, plantea individualmente un proyecto de implementación que cumpla con los parámetros de diseño especificados Discutirá en grupo colaborativo mediante el
El estudiante Reconoce y comprende las partes funcionales, arquitectura y programación en bajo nivel Identificar y analizar las principales familias .de microprocesadores y Microcontroladores y sus aplicaciones. El estudiante Analiza y aplica los principios de diseño de algoritmos, programación y desarrollo de soluciones con microprocesadores y microcontroladores El estudiante Conoce y analiza las características funcionales y
Establece diferencias y comparación entre las unidades funcionales y arquitectura del microprocesador.
Conoce, escribe y aplica la programación de bajo nivel para microprocesadores y microcontroladores
Identifica y caracteriza las principales familias de microprocesadores y sus aplicaciones
Activida d en línea 5% Trabajo colabora tivo 10%.
microprocesadore s y aplicación
Analiza y aplica el desarrollo de algoritmos y programación en lenguaje de bajo nivel para microprocesadore s
foro de trabajo colaborativo las propuestas de proyectos de implementación Elegirá la propuesta de proyecto que más se ajuste a los parámetros de diseño solicitados y que den una solución práctica
Fase 2. Lección evaluativa de los temas de la unidad 1.
aplicaciones de cada tipo de microprocesador. El estudiante controla el funcionamiento y comportamiento del microprocesadores mediante el desarrollo de algoritmos y programas El estudiante Evalué y caracterice el funcionamiento del algoritmo y programa en código fuente para su depuración y programación El estudiante está en capacidad de Seleccionar el microprocesador adecuado para la máquina y su aplicación
Analiza y plantea el algoritmo y programación en bajo nivel
Desarrolla programación en bajo nivel para soluciones con microprocesadores
Entiende e identifica las unidades funcionales, arquitecturas y principales familias de microcontrolador es
Fase 3:
UNIDAD
2
Microcontrola dores
Microcontroladore s, arquitectura, programación, familias y sistemas de desarrollo
Microcontroladore s PIC de Microchip y Texas Instruments
Microcontroladore s Motrola Freescale, Basic Stamp y Arduino
El estudiante comprende y aplica el diseño de algoritmos y la programación en ensamblador y lenguaje de alto nivel en el desarrollo de soluciones con Microprocesadores y Microcontroladores.
Comprende, analiza y aplica programación sobre microcontrolador es PIC de Microchip y Texas Instruments Comprende, analiza y aplica programación sobre microcontrolador es Motolora Freescale y módulos microcontrolados Basic Stamp y Arduino.
El estudiante de forma individual analiza y caracteriza la propuesta de proyecto de implementación Discutirá y planteará las estrategia de diseño de hardware y software para el proyecto mediante el foro de trabajo colaborativo Diseñará la propuesta de solución de software y hardware del proyecto aplicado
Fase 4: Lección evaluativa de los temas de la unidad 2
El estudiante Comprende el funcionamiento de las principales unidades funcionales, arquitecturas y aplicaciones de los microcontroladores.
Identifica y conoce el funcionamiento de los módulos principales en el microcontrolador, arquitectura para realizar aplicaciones funcionales.
El estudiante Identifica y Conoce las principales familias de Microcontroladores y su programación básica en bajo y alto nivel.
Identifica y establece diferencias de las principales familias de microcontroladores.
El estudiante Conoce y aplica los principios de diseño de soluciones basadas en microprocesadores y Microcontroladores
Conoce y aplica la programación básica en lenguaje de bajo y alto nivel para microcontroladores.
El estudiante aplica el diseño de algoritmos y diseño electrónico en el desarrollo del soluciones
Aplica los principios de diseño en el desarrollo de algoritmos y circuito electrónico para soluciones con microcontroladores
Activida d en línea 5% Trabajo colabora tivo 10%.
Diseño y desarrollo de proyectos de automatización y control con Microprocesadore sy Microcontroladore s
UNIDAD 3 Soluciones aplicadas con Microprocesa dores y Microcontrola dores
Programación con periféricos de entrada y salida
Programación de módulos internos especiales y módulos basados en microcontrolador
Identifica y comprende los requerimientos y pasos de diseño y desarrollo de aplicaciones con microprocesadore sy microcontrolador es.
Fase 5:
El estudiante analiza y desarrolla sistemas basados en Microprocesadores y Microcontroladores como solución aplicada a problemas planteados.
Comprende y aplica el diseño y programación utilizando periféricos de entrada y salida. Analiza y aplica el diseño y programación de módulos internos especiales y módulos basados en microcontrolador es
El estudiante Analiza y aplica los conocimientos para establecer el diseño y desarrollo del proyecto de implementación.
El estudiante analizará y aplicará sus conocimiento para desarrollar el software y hardware para contribuir con su aporte individual a la solución grupal Discutirá con su grupo colaborativo mediante el foro de trabajo el diseño y desarrollo del software y hardware del proyecto de implementación Determinarán como grupo la aplicación de software y la implementación de hardware prototipo funcional del proyecto de desarrollo e implementación
Fase 6:
El desarrolla el componente práctico en situ, es obligatorio que el estudiante se inscriba al componente práctico.
1
2
1
El estudiante aplica y evalúa los conceptos de programación en bajo y alto nivel para el desarrollo de software y hardware en la solución
Utiliza los conocimientos para el diseño y desarrollo de soluciones de implementación Comprende y utiliza la programación en bajo y alto nivel para el desarrollo de software y hardware para sistemas microcontrolados de entrada y salida
El estudiante Analiza y aplica los conocimientos de programación de diversas familias de Microcontroladores y módulos internos para establecer la solución adecuada.
Conoce, utiliza y aplica la programación de diversas familias de microcontroladores y módulos microcontrolados
El estudiante Diseña, desarrolla e implementa la solución de hardware y software adecuada.
Analiza y aplica la solución más adecuada a un proyecto o diseño de solución a un problema
Trabajo colabora tivo 10%.
Compon ente practico 30%
Evaluación Final
El estudiante diseña, desarrolla e implementa una solución de hardware y software basada en microprocesadores y microcontroladores, como respuesta a un proyecto de desarrollo que busca solucionar un problema, una aplicación o una necesidad del entorno del estudiante
Fase 7:
El estudiante analizará y planteará fundamentado en sus conocimientos e investigación el proyecto de implementación con los ajustes necesarios para cumplir con los parámetros de diseño solicitados Discutirá mediante el foro de trabajo colaborativo con su grupo, la construcción de la documentación, software, hardware y soportes de implementación de la aplicación de proyecto práctico. Construirán el proyecto en su implementación y documentación para la presentación y sustentación final
2
El estudiante diseña y desarrolla la solución como proyecto de implementación basado en microprocesadores y microcontroladores.
Platea y Diseña un proyecto aplicado utilizando microprocesadores y microcontroladores.
El estudiante Aplica e implementa la solución en la forma de un proyecto de investigación y desarrollo para dar solución a un problema práctico.
Desarrolla e Implementa el diseño de proyecto como solución basada en microprocesadores y microcontroladores. Aplica los conocimientos adquiridos en el desarrollo de soluciones prácticas
25%
5. ESTRUCTURA DE EVALUACION DEL CURSO Tipo de evaluación
Ubicación
Ponderación
Puntaje Máximo
Evaluación de pre saberes
Entorno de seguimiento y evaluación.
5%
25
Trabajo Colaborativo Fase 1
Entorno de seguimiento y evaluación.
10%
50
Evaluación en línea Fase 2
Entorno de seguimiento y evaluación.
5%
25
Trabajo Colaborativo Fase 3
Entorno de seguimiento y evaluación.
10%
50
Evaluación en línea Fase 4
Entorno de seguimiento y evaluación.
5%
25
Trabajo Colaborativo Fase 5
Entorno de seguimiento y evaluación.
10%
50
Componente práctico Fase 6
Entorno de seguimiento y evaluación.
30%
150
Examen final (POA) Fase 7
Entorno de seguimiento y evaluación.
25%
125
100%
500
Total
