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Electrónica Digital y Microprogramable (página 2)

Enviado por Pablo Turmero


Partes: 1, 2

Capítulo 6. Circuitos secuenciales básicos.

PROCEDIMIENTO(CONTENIDO ORGANIZADOR)

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

Análisis del funcionamiento de los diferentes tipos de biestables.

Interpretación de esquemas eléctricos y documentación técnica de biestables.

– Realización de medidas en circuitos con biestables.

– Análisis de disfunciones en circuitos con biestables.

– Relacionar los símbolos con componentes reales, reconociendo los distintos tipos de dispositivos biestables.

  • Obtención de los diferentes estados y deducción del funcionamiento del biestable.

  • Realización cronogramas donde se vea reflejado el comportamiento de los diferentes biestables.

– Realización montajes prácticos con biestables.

– Obtención con manuales técnicos de las características técnicas más representativas.

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

6.1. Cuestión práctica.

6.2. Biestable R-S

6.2.1. Biestable R-S síncrono.

6.2.2. Biestable R-S activado por flancos de reloj.

6.3. Biestable JK

6.3.1. Biestable J-K síncrono.

6.3.2. Biestable J-K maestro-esclavo.

6.4. Biestable tipo D.

6.5. Biestable tipo T.

6.6. Señales para fijación de salaida

6.6.1. Señales Preset – Clear.

6.6.2. Señales Set – Reset.

6.7. Resumen de tablas de biestables.

– Reconocer y deducir el funcionamiento de los diferentes biestables, reconociendo entradas, salidas, etc.

– Seleccionar mediante documentación técnica los componentes adecuados.

– Razonar el funcionamiento de cada biestable y expresarlo mediante los cronogramas correspondientes.

  • Seleccionar los puntos de medida más representativos para verificar el funcionamiento.

– Analizar y resolver correctamente disfunciones en circuitos reales.

Capítulo 7. Módulos basados en circuitos secuenciales.

PROCEDIMIENTO(CONTENIDO ORGANIZADOR)

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

– Análisis de aplicaciones digitales, con seguimiento de señales y realización de medidas.

– Diagnosis de averías y reparación de las mismas.

  • Identificación de los diferentes circuitos y componentes que constituyen la aplicación, así como análisis del funcionamiento.

  • Seguimiento del funcionamiento de los módulos secuenciales mediante cronogramas.

  • Realización de actividades de autoevaluación, además de montajes prácticos utilizando los módulos secuenciales especificados.

– Diagnosis y reparación de averías en circuitos digitales.

– Relación entre los símbolos y los bloques reales de la aplicación.

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

7.1. Registros.

7.1.1. Registros de almacenamiento.

7.1.2. Registros de desplazamiento.

7.2. Contadores.

7.2.1. Contadores asíncronos

7.2.2. Contadores síncronos.

7.2.3. Contadores módulo m.

  • Identificar los bloques funcionales, con reconocimiento de señales de entrada, salida, etc.

  • Realizar cronogramas donde se plasme el desarrollo funcional de los módulos combinacionales estudiados.

  • Realizar los ejercicios y prácticas correspondientes .

– Realizar medidas con precisión eligiendo los puntos más adecuados para comprobar el correcto funcionamiento del sistema.

– Analizar y reparar disfunciones de los circuitos combinacionales digitales.

Capítulo 8. Dispositivos lógicos programables.

PROCEDIMIENTO(CONTENIDO ORGANIZADOR)

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

– Circuitos lógicos programables: tipos, símbolos, señales de control, etc.

– Interpretación de esquemas eléctricos y documentación técnica con circuitos lógicos programables.

– Análisis de disfunciones en circuitos con circuitos lógicos programables.

  • Comprensión de los circuitos lógicos programables.

  • Utilización, de manera apropiada y para diferentes funciones, de los circuitos lógicos programables.

  • Manejo de documentación técnica, mediante la cual se obtengan las características más representativas de los dispositivos lógicos programables..

  • Realización de los ejercicios prácticos correspondientes.

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

8.1. Un repaso a los circuitos combinacionales.

8.2. Programación de las puertas AND

8.3. Programación de las puertas OR.

8.4. PLD con más de una salida.

8.5. Notación simplificada.

8.6. Memoria PROM.

  • Utilizar los dispositivos lógicos programables para construir un circuito combinacional y como un tipo de memoria ROM.

  • Medidas en circuitos con componentes lógicos programables.

  • Análisis y reparación de disfunciones de carácter general en sistemas con circuitos lógicos programables.

Capítulo 9. Memorias.

PROCEDIMIENTO(CONTENIDO ORGANIZADOR)

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

– Memorias: tipos, símbolos, señales de control, etc.

  • Análisis del funcionamiento de los diferentes tipos de memorias.

  • Importancia de las salidas triestado.

– Interpretación de esquemas eléctricos y documentación técnica con memorias.

– Análisis de disfunciones en circuitos con memorias.

Conocimiento del funcionamiento de diferentes tipos de memorias y aprender a distinguirlas.

  • Realización de programaciones de diferentes tipos de memorias.

  • Construcción de memorias de diferente capacidad partiendo de otras más pequeñas.

  • Obtención con manuales técnicos de las características técnicas más representativas.

  • Realización de los ejercicios de aplicación de los conocimientos adquiridos.

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

9.1. Componentes de una memoria.

9.2. Tipos de memoria.

9.3. Implementación de una memoria ROM.

9.3.1. Diodo de seguridad.

9.4. Implementación de una memoria RAM.

9.5. Salidas triestado

9.6. Tipos de memoria RAM.

– Manejar la documentación técnica e identificar el tipo de memoria.

  • Seleccionar, para cada situación, el tipo de memoria.

  • Análisis y solución de disfunciones en circuitos con memorias.

– Localizar las características más importantes de los diferentes tipos de memorias mediante documentación técnica.

Capítulo 10. Circuitos temporales digitales.

PROCEDIMIENTO(CONTENIDO ORGANIZADOR)

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

Red R-C. Puertas Schmitt-Trigger.

– Análisis funcional de diferentes tipos de multivibradores astables y monoestables.

  • Interpretación de esquemas eléctricos realizados con multivibradores.

  • Circuito integrado 555

– Análisis de disfunciones en circuitos con multivibradores.

– Realización de medidas en circuitos con multivibradores.

– Identificación de los bloques funcionales en aplicaciones realizadas con multivibradores.

  • Análisis del funcionamiento en aplicaciones realizadas con multivibradores.

  • Utilización del 555 en el diseño de circuitos temporales.

  • Realización de ejercicios y prácticas de laboratorio para comprender mejor el funcionamiento de los circuitos temporales.

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

10.1. Tipos de circuitos temporales.

10.2. Red R-C.

10.3. Puertas Schmitt-trigger.

10.4. Implementación de circuitos

10.4.1. Temporizadores.

10.4.2. Monoestable.

10.4.3. Astable.

10.5. Multivibradores comerciales

10.5.1. Circuitos multipropósito 555.

10.5.2. Funcionamiento del 555.

10.5.3. El 555 como monoestable.

10.5.4. El 555 como astable.

– Interpretar esquemas y manejar la documentación técnica específica de los circuitos temporales digitales.

  • Reconocer el tipo de multivibrador deduciendo el funcionamiento de los mismos.

  • Manejar el 555 para realizar el montaje de circuitos temporales.

– Estudiar las disfunciones en los circuitos temporales, con medición, análisis y reparación de las mismas.

Capítulo 11. Introducción a los sistemas programables.

PROCEDIMIENTO(CONTENIDO ORGANIZADOR)

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

  • Análisis de un sistema cuyo funcionamiento depende de la interconexión entre componentes y de un sistema con interconexión fija cuyo funcionamiento depende de un programa.

  • Interpretar un caso práctico implementado de forma "manual".

  • Funcionamiento de cada módulo.

  • Análisis pormenorizado en la aplicación de un caso real simple.

Diferenciar entre un sistema cableado y otro programado.

Asumir el proceso interno de un ejemplo.

Interpretar el esquema general de un sistema microprocesado.

Analizar cada componente e identificarlos como dispositivos estudiados en capítulos anteriores.

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

11.1. Generalidades.

11.2. Máquina cableada y máquina programada.

11.3. Ejemplo: control del tanque de agua.

11.4. Control programado básico.

11.4.1. Memoria tipo ROM para el programa.

11.4.2. Interfaz de entradas/salidas.

11.4.3. Unidad Central de Proceso.

11.5. Programa de control.

11.6. Descripción detallada del funcionamiento del sistema.

  • Analizar una situación concreta en las entradas.

  • Evaluar qué sucede cuando la velocidad de procesamiento no permite captar un cambio en la entrada (por durar menos que el tiempo de escrutación del programa).

  • Sugerir dos instrucciones nuevas para la codificación 0Eh y 0FFh que no son utilizadas en el sistema propuesto.

Capítulo 12. MicroprocesadoresMicrocontroladores.

PROCEDIMIENTO(CONTENIDO ORGANIZADOR)

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

Arquitectura de un microprocesador.

  • Arquitectura de un sistema controlado con microprocesador.

  • Análisis del funcionamiento del microprocesador y de los circuitos asociados a éste.

  • Diferencias entre microprocesadores y microcontroladores

  • Arquitectura interna de un microcontrolador. Comparación con la de un microprocesador.

– Interpretación de esquemas eléctricos realizados con microcontroladores.

– Análisis del funcionamiento de un microcontrolador y de los circuitos asociados a éste (memorias, periféricos, etc.).

– Identificación de los diferentes dispositivos de un sistema controlado por microprocesador (microprocesador, memoria, periféricos, etc.).

– Localización e interpretación de las señales de control en sistema con microprocesador.

  • Identificación de los diferentes dispositivos de un sistema controlado por microcontroladores (microcontrolador, memoria, periféricos, etc.).

  • Descripción de microcontroladores comerciales.

  • Relación entre los símbolos de un esquema eléctrico y los componentes reales.

– Localización e interpretación de las señales de control en sistemas con microcontroladores.

– Interpretación de los cronogramas facilitados por los fabricantes.

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

12.1. Reseña histórica del microprocesador.

12.2. Arquitectura interna básica.

12.2.1. Unidad de control.

12.2.2. Unidad Aritmético – Lógica (ALU).

12.2.3. Acumulador (Acc).

12.2.4. Contador de Programa.

12.2.5. Oscilador.

12.4. Microprocesadores comerciales.

12.6. Microcontroladores.

– Identificar los bloques funcionales de un sistema controlado por microprocesador (microprocesador, memorias, reloj, entradas/salidas, etc.).

– Verificar las conexiones entre los diferentes bloques para prever el flujo de señales y datos.

– Identificar los bloques funcionales de un sistema controlado por microcontrolador (microcontrolador, memorias, reloj, etc.).

– Identificar los símbolos lógicos de los diferentes dispositivos.

  • Establecer hipótesis sobre el efecto que producirán disfunciones en el funcionamiento del sistema basado en microprocesador y/o microcontrolador.

Capítulo 13. Placa Home Work y lenguaje PBASIC.

PROCEDIMIENTO(CONTENIDO ORGANIZADOR)

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

  • Conocer una placa basada en un microcontrolador concreto.

  • Detallar las instrucciones básicas del lenguaje PBasic.

  • Describir un par de ejemplos sencillos.

  • Describir los elementos constitutivos de la placa: el microcontrolador y la memoria Eeprom.

  • Interpretar las instrucciones del lenguaje PBasic.

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

13.1. Generalidades.

13.2. Placa de desarrollo Home Work.

13.3. Descripción del funcionamiento.

13.4. Listado de instrucciones PBASIC.

13.4.1. Instrucciones básicas.

13.5. Ejemplos de programas.

  • Desarrollar ejemplos de fácil implementación en la protoboard incluida en la placa.

  • Experimentar con distintos sensores.

  • Experimentar con dispositivos actuadores como relés, triacs, etc.

Capítulo 14. Proyectos prácticos.

PROCEDIMIENTO(CONTENIDO ORGANIZADOR)

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

  • Descripción paso a paso del entorno de programación.

  • Análisis de dos casos prácticos desarrollados en detalle.

  • Instalar el entorno de programación en su propio ordenador de trabajo.

  • Conocer el entorno de programación de la placa Home Work.

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

14.1. Generalidades.

14.2. Conexionado del PC y la Home Work.

14.3. El primer programa de comprobación.

14.3.1. Ampliando el programa de

prueba.

14.4. Recomendaciones finales.

14.5. Casos prácticos.

14.6. Proyecto 1: Controlando la luz y el sonido.

14.6.1. Materiales necesarios.

14.6.2. Montaje práctico.

14.6.3. Programa comentado.

14.6.4. Tareas propuestas

14.7. Proyecto 2: Control de un semáforo para cruce peatonal.

14.7.1. Materiales necesarios.

14.7.2. Montaje práctico.

14.7.3. Programa comentado.

14.7.4. Tareas propuestas

  • Verificar el correcto funcionamiento de los casos propuestos.

  • Proponer y resolver casos prácticos propios.

  • Documentar los casos prácticos desarrollados.

Capítulo 15. Tratamiento digital de las señales analógicas.

PROCEDIMIENTO(CONTENIDO ORGANIZADOR)

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

– Análisis funcional de diferentes tipos de convertidores A/D, D/A y sus aplicaciones.

– Simbología y parámetros específicos de cada uno de ellos.

– Análisis de disfunciones.

  • Comprensión de los mecanismos de conversión.

  • Evaluación de las diferentes formas de conseguir la conversión.

  • Interpretación de los parámetros de los conversores.

  • Valoración del uso de los conversores integrados en chips.

  • Realización de ejercicios.

– Búsqueda y resolución de disfunciones en circuitos con conversores.

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

15.1. Generalaidades.

15.2. Conversión digital a analógica

15.2.1. Especificaciones de la conversión CDA.

15.2.2. CDA comercial.

15.3. Conversión analógica a digital

15.3.1. Circuito de muestreo y mantenimiento.

15.3.2. CAD comercial.

  • Interpretar esquemas con conversores y deducir su funcionamiento.

  • Interpretar correctamente los parámetros que caracterizan la conversión.

– Realizar las medidas adecuadas para verificar el correcto funcionamiento de los circuitos conversores.

– Manejo de documentación técnica de conversores integrados en chips.

Capítulo 16. Instrumentos utilizados en circuitos lógicos.

PROCEDIMIENTO(CONTENIDO ORGANIZADOR)

ACTIVIDADES DEENSEÑANZA-APRENDIZAJE

– Instrumentos en electrónica digital.

– Análisis de circuitos mediante el uso de instrumentación específica.

  • Seguimiento de señales digitales en circuitos.

– Proceso de análisis de disfunciones.

– Verificación de componentes.

  • Seguimiento de señales y precauciones a tomar cuando se procede a reparar un sistema.

Manejar instrumental específico de electrónica digital.

Análisis de disfunciones, siguiendo el procedimiento correcto.

Análisis de componentes.

-Seguimiento de señales y localización de las disfunciones.

– Reparación mediante el uso de instrumentación.

CONOCIMIENTOS(CONTENIDO SOPORTE)

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

  • Generalidades.

  • Instrumentación digital

  • La sonda lógica.

  • El inyector lógico.

  • El analizador lógico.

  • Aparición de una avería en un circuito digital.

  • Localización y reparación de averías en circuitos digitales

  • Precauciones en las reparaciones.

– Elección del instrumento adecuado en cada caso.

– Uso correcto de instrumentos de medida.

  • Seleccionar de manera lógica los puntos importantes de cada circuito donde hay que realizar las medidas oportunas.

  • Seguimiento metódico y razonado de las señales en los diferentes puntos del circuito para la localización de disfunciones.

  • Proceso de reparación o sustitución de componentes tras el seguimiento realizado anteriormente.

Actividades, cuestiones, problemas y prácticas propuestas

Las actividades, cuestiones y problemas propuestos en el libro son un modelo indicativo de lo que los profesores pueden plantear o proponer como aplicación o desarrollo de los temas tratados en cada capítulo, siendo el profesor el que mejor conoce las necesidades y los recursos de sus alumnos, y por tanto el que debe elaborar y proponer las acciones más convenientes (en caso de querer ampliar contenidos y proponer ejercicios más complejos, puede apoyarse en el CD que se facilita). No obstante, a continuación se indican otras actividades que el profesor puede tener en cuenta:

  • Conversión entre bases de los números siguientes:

edu.red

  • Realizar una tabla con los símbolos de las puertas.

  • Manejar componentes reales junto a manuales con la información de cada uno de ellos.NOTA: En el Apartado 11 de esta guía, hay información sobre patillas de componentes reales.

  • Realizar la tabla del punto 2 adicionándole la tabla de verdad de cada puerta.

  • Utilizando los teoremas de De Morgan convertir y verificar la tabla de verdad de las funciones:

edu.red

  • Realizar una tabla con los valores más característicos de los siguientes componentes:

Componente

VIH

VIL

VOH

VOL

Fan-out

VCC

FMÁX

Retardo

74LS02

7402

74HC02

4001

edu.red

Ejemplo:

  • Verifícar el funcionamiento del circuito de la siguiente figura, realizando un cronograma que lo describa.

edu.red

  • Realizar contadores y registros de desplazamiento con biestables.

  • Realizar sumas y restas teóricas y verificar que se obtiene el mismo resultado mediante componentes de electrónica digital.

  • Montar monoestables y astables

  • Analizar el funcionamiento de una memoria, escribiendo y leyendo datos de ella.

  • Acoplar varias memorias aumentando el bus de direcciones.

  • Acoplar varias memorias aumentando el bus de datos.

  • Analizar circuitos periféricos con display, pulsadores, convertidores analógico-digital (ADC) y digital-analógico (DAC).

Material didáctico (material y equipos didácticos).

Los materiales didácticos recomendables para impartir y obtener el máximo aprovechamiento de este módulo, además del libro "Electrónica Digital y Microprogramable", son:

  • Componentes y elementos suficientes para montar los diversos circuitos propuestos:

  • Transparencias, vídeos, diapositivas, CD-ROM, etc., que se pueden obtener de los fabricantes de componentes o circuitos, así como los aparatos para reproducir dichos medios.

  • Catálogos de componentes en los que figuren fotografías, dibujos, características, etc.

  • Instrumentación general y específica, como son:

  • Polímetros analógicos.

  • Polímetros digitales.

  • Fuentes de alimentación.

  • Osciloscopios.

  • Inyector lógico.

  • Sonda lógica.

  • Analizador lógico.

  • Ordenador y software para simular circuitos lógicos.

 

 

Autor:

Pablo Turmero

 

Partes: 1, 2
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