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CARRERA: SISTEMAS
Asigna...
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El objetivo fundamental de la asignatura es pr...
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4. RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Al finalizar el curso, el/a estudiant...
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5. RELACIÓN CONTENIDOS, ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Y RESULTADOS DE APR...
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(UNIDADES Y TEMAS)
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Syllabus diseño de computadoras 2014 - LDN

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Planificación semestral de la asignatura de Diseño de Computadoras.

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  1. 1. Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra 1. DATOS INFORMATIVOS ESCUELA: INGENIERÍA CARRERA: SISTEMAS Asignatura/Módulo: DISEÑO DE COMPUTADORAS Código: IN0023 Plan de estudios: INS01 Nivel: TERCERO Prerrequisitos LÓGICA DIFUSA Y APLICACIONES LÓGICAS, ELECTROLOGÍA Y CIRCUITOS LÓGICOS Correquisitos: Período académico: Abril - Agosto 2014 N° Créditos: 4 DOCENTE. Nombre: Luis David Narváez Grado académico o título profesional: Ingeniero en Electrónica y Redes de Comunicación Breve reseña de la actividad académica y/o profesional: Docente de la PUCESI desde el año 2013, dictando la cátedra de Matemática Escuela de Negocios y Comercio Internacional. Estudiante de la Maestría en Tecnologías y Práctica Docente. Docente de la Universidad Técnica del Norte desde el 2012 dictando materias del Área de Ingeniería en Ciencias Aplicadas. Investigador y Desarrollador de Proyectos de Matemática y Electrónica Aplicada. Indicación de horario de atención al estudiante: Tutoría Presencial: En acuerdo con los estudiantes Tutoría Virtual: En acuerdo con los estudiantes Teléfono: 0993010456 Email: ldnarvaez@pucesi.edu.ec 2. DESCRIPCIÓN DEL CURSO Esta asignatura introduce al estudiante al conocimiento del Hardware de un procesador. Los conceptos que se presentan apuntan a la formación de diseñador de Sistemas Microprocesados de su estructura y sus posibilidades. Se apunta a comprender la estructura lógica de un procesador de propósitos generales mirado como un sistema de compuertas lógicas, circuitos lógicos y transporte de señales lógicas. Estos conceptos introducen a la organización del hardware y a comprender la maquina como un autómata capaz de interpretar un lenguaje reconociendo y ejecutando órdenes. La asignatura se desarrolla en un entorno flexible que combina clases teóricas y prácticas, proporcionando al alumno el material necesario (especificaciones, entorno de diseño, etc.) para el desarrollo de la asignatura de forma guiada y autónoma.
  2. 2. Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra 3. OBJETIVO GENERAL El objetivo fundamental de la asignatura es proporcionar al alumno conocimientos y experiencias en el diseño microelectrónico de computadores basados en microprocesadores y microcontroladores. Para ello, la asignatura tiene un carácter eminentemente práctico y se articula en torno al diseño por parte del alumno de un microprocesador RISC. 3.1. COMPETENCIAS GENÉRICAS DE LA PUCE-SI Capacidad de abstracción, análisis y síntesis. Capacidad para identificar, plantear y resolver problemas. Capacidad para tomar decisiones. Conocimientos sobre el área de estudio y la profesión. Capacidad para actuar en nuevas situaciones. 3.2. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DE LA CARRERA Analizar las distintas alternativas para resolver problemas informáticos.
  3. 3. Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra 4. RESULTADOS DE APRENDIZAJE Al finalizar el curso, el/a estudiante estará en capacidad de Nivel de desarrollo de los resultados de aprendizaje Inicial / Medio / Alto  Elaborar una propuesta de un Sistema Microcontrolado aplicado a la automatización de un proceso específico. Medio  Experimentar con las herramientas de programación simulación e implementación de un Microcomputador Medio  Manipular las Entradas y Salidas Digitales de un Microcomputador. Medio  Combinar las diferentes interrupciones de un Microcontrolador en una aplicación específica Medio  Construir un Termómetro Ambiental haciendo uso del módulo ADC de un Microcontrolador Medio  Montar un Tacómetro para un Motor DC Medio  Diseñar un Termohigrómetro con Interfaz a PC mediante comunicación serial. Medio  Redactar un Informe Técnico del Avance de la Aplicación Final Medio
  4. 4. Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra 5. RELACIÓN CONTENIDOS, ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE CONTENIDOS (UNIDADES Y TEMAS) SEMANA N° HORAS TRABAJO AUTÓNOMO DEL/A ESTUDIANTE ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA - APRENDIZAJE RESULTADOS DE APRENDIZAJE RECURSOS EVIDENCIAS CLASES TUTOTRÍAS Actividades N°dehoras Descripción Valoración Teóricas Prácticas Presenciales Virtuales UNIDAD 1: ESTRUCTURA DE LOS MICROCOMPUTADORES 1.1. Introducción a los microcomputadores. 1.2. Estructura de un microcomputador. 1.3. CPU. Estructura Interna. 1.4. Memorias. Tipos. 1 4 0 1 1 Lectura comprensiva e investigación de la estructura y aplicaciones de los microcomputadores 4 Exposición del Docente. Laboratorio de Trabajo en Grupo. Elaborar una propuesta de un Sistema Microcontrolado aplicado a la automatización de un proceso específico. Laboratorio. Proyector. Libro. Pizarra. Aula Virtual. Taller I. Anteproyecto de un Sistema Microcontrolado de 8 – 16 bits 1 1.5. Buses. 1.6. Periféricos. Técnicas y circuitos de interface. 1.7. Programación. 1.8. Tipos de arquitecturas de microcomputadores. 1 4 0 1 1 1.9. Aplicación. Diseño de un sistema básico con microcomputador de 16 bits. 2 1 1 1 1 2
  5. 5. Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra CONTENIDOS (UNIDADES Y TEMAS) SEMANA N° HORAS TRABAJO AUTÓNOMO DEL/A ESTUDIANTE ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA - APRENDIZAJE RESULTADOS DE APRENDIZAJE RECURSOS EVIDENCIAS CLASES TUTOTRÍAS Actividades N°dehoras Descripción Valoración Teóricas Prácticas Presenciales Virtuales UNIDAD 2: PROGRAMACIÓN MICROCOMPUTADORES 2.1. Introducción a los Sistemas Microcontrolados. 2.2. Estructura física y funcional del microcontrolador de 8 bits y de 16 bits. 2.3. Herramientas para el diseño de proyectos con microcomputadores. 2 1 1 1 1 Aplicar las herramientas para el diseño y desarrollo de microcomputadores 2 Exposición del Docente. Laboratorio de Trabajo en Grupo. Experimentar con las herramientas de programación simulación e implementación de un Microcomputador Laboratorio. Proyector. Libro. Pizarra. Aula Virtual. Taller I. Implementando Microcomputador de 8 -16 bits 1 2.4. Programación. Lenguajes de programación. Instrucciones. 2.5. Recursos de los microcomputadores. 2.6. Declaración de Sentencias de Control. 2.7. Directivas y Entorno Programación CCS 3 2 2 1 1 2
  6. 6. Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra CONTENIDOS (UNIDADES Y TEMAS) SEMANA N° HORAS TRABAJO AUTÓNOMO DEL/A ESTUDIANTE ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA - APRENDIZAJE RESULTADOS DE APRENDIZAJE RECURSOS EVIDENCIAS CLASES TUTOTRÍAS Actividades N°dehoras Descripción Valoración Teóricas Prácticas Presenciales Virtuales UNIDAD 3: ENTRADAS Y SALIDAS DIGITALES 3.1. Gestión de Puertos a través de la RAM. 3.2. Gestión de Puertos a través de directivas. 3.3. Rotación y Traslado de Bits. 4 1 1 1 1 Manejar las E/S digitales mediante aplicaciones prácticas 2 Exposición del Docente. Laboratorio de Trabajo en Grupo. Manipular las Entradas y Salidas Digitales de un Microcomputador. Laboratorio. Proyector. Libro. Pizarra. Aula Virtual. Taller II. Salidas Digitales 1 3.4. Manejo de Entradas Digitales. 3.5. Procesamiento de entrada, almacenamiento y salida. 4 1 1 1 1 2 Taller III. Entradas y Salidas Digitales 1 Tarea. Entradas y Salidas Digitales 1 UNIDAD 4: VISUALIZADORES, LCD y GLCD 4.1. Displays de 7 segmentos. 4.2. Multiplexación de Displays. 5 1 3 1 1 Realizar conexiones en protoboard de Visualizadores LED y LCD. 4 Exposición del Docente. Laboratorio de Trabajo en Grupo. Laboratorio. Proyector. Libro. Pizarra. Aula Virtual. Taller IV. Displays 1 Taller V. Multiplexación Displays 1 Tarea. Manejo de Displays 1
  7. 7. Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra CONTENIDOS (UNIDADES Y TEMAS) SEMANA N° HORAS TRABAJO AUTÓNOMO DEL/A ESTUDIANTE ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA - APRENDIZAJE RESULTADOS DE APRENDIZAJE RECURSOS EVIDENCIAS CLASES TUTOTRÍAS Actividades N°dehoras Descripción Valoración Teóricas Prácticas Presenciales Virtuales 4.3. Pantalla Alfanumérica LCD. 4.4. Pantalla Gráfica GLCD 6 1 3 1 1 4 Exposición del Docente. Laboratorio de Trabajo en Grupo. Manejar dispositivos de visualización LED y LCD Laboratorio. Proyector. Libro. Pizarra. Aula Virtual. Taller VI. LCD 1 Taller VII. GLCD 1 Tarea. Manejo de Pantallas 1 UNIDAD 5: INTERRUPCIONES Y TEMPORIZADORES 5.1. Interrupciones en C. 5.2. Interrupciones externas. INT0, INT1, INT2. 5.3. Interrupción por cambio de estado. 7 1 3 1 1 Relacionar las distintas interrupciones con los registros que se manipulan 4 Exposición del Docente. Laboratorio de Trabajo en Grupo. Combinar las diferentes interrupciones de un Microcontrolador en una aplicación específica Laboratorio. Proyector. Libro. Pizarra. Aula Virtual. Taller VIII. Interrupciones 1 5.4. Timer 0: Temporizador y Contador. 5.5. Timer 1: Temporizador y Contador. 8 1 1 1 1 2 Taller IX. Timer 1 CONSIGNACIÓN DE LA PRIMERA PARCIAL 8 1 1 1 1 Avance del Proyecto 2 Trabajo en Grupo. Laboratorio. Proyector. Informe Avance del Proyecto 3 Sumatoria Tareas 3 Sumatoria Talleres 9 Total Primer Parcial 15
  8. 8. Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra CONTENIDOS (UNIDADES Y TEMAS) SEMANA N° HORAS TRABAJO AUTÓNOMO DEL/A ESTUDIANTE ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA - APRENDIZAJE RESULTADOS DE APRENDIZAJE RECURSOS EVIDENCIAS CLASES TUTOTRÍAS Actividades N°dehoras Descripción Valoración Teóricas Prácticas Presenciales Virtuales UNIDAD 6: CONVERTIDOR ANÁLOGO DIGITAL – ADC 6.1. Módulo Convertidor. 6.2. Registros Asociados. 6.3. Proceso de Conversión. 6.4. Módulo AD en C. 6.5. Visualización en Displays. 6.6. Visualización en LCD. 9 1 3 1 1 Tratar y convertir señales análogas a digitales 4 Exposición del Docente. Laboratorio de Trabajo en Grupo. Construir un Termómetro Ambiental haciendo uso del módulo ADC de un Microcontrolador Laboratorio. Proyector. Libro. Pizarra. Aula Virtual. Taller I. ADC en Displays. 1 Taller II. ADC en LCD. 1 6.7. Visualización en GLCD. 6.8. Prototipo de Termómetro ambiental. 10 1 3 1 1 4 Taller III. ADC en GLCD 1 Tarea. Termómetro Ambiental 1,5 UNIDAD 7: MÓDULO CCP – CAPTURE - PWM 7.1. Periférico y registros asociados. 7.2. Módulo Captura. 11 1 3 1 1 Manipular señales PWM de un Microcomputador 4 Exposición del Docente. Laboratorio de Trabajo en Grupo Montar un Tacómetro para un Motor DC Laboratorio. Proyector. Libro. Pizarra. Aula Virtual. Taller IV. Módulo Captura y CCP. 1 7.3. Módulo PWM. 7.4. Módulo CCP. 7.5. Prototipo de Control de Velocidad de un Motor DC. 12 1 3 1 1 4 Taller V. Módulo PWM 1 Tarea. Control de Velocidad de un Motor DC 1,5
  9. 9. Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra CONTENIDOS (UNIDADES Y TEMAS) SEMANA N° HORAS TRABAJO AUTÓNOMO DEL/A ESTUDIANTE ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA - APRENDIZAJE RESULTADOS DE APRENDIZAJE RECURSOS EVIDENCIAS CLASES TUTOTRÍAS Actividades N°dehoras Descripción Valoración Teóricas Prácticas Presenciales Virtuales UNIDAD 8: MÓDULO COMUNICACIONES USART 8.1. Periférico y registros asociados. 8.2. Módulo USART en C. 8.3. Comunicación Micro – PC 8.4. Comunicación Micro – Micro. 13 1 3 1 1 Realizar aplicaciones prácticas de Comunicación Serial 4 Exposición del Docente. Laboratorio de Trabajo en Grupo Diseñar un Termohigrómetro con Interfaz a PC mediante comunicación serial. Laboratorio. Proyector. Libro. Pizarra. Aula Virtual. Taller VI. Comunicación Micro -PC 1 Taller VII. Comunicación Micro - Micro 1 8.5. Prototipo. Termohigrómetro con Interfaz a PC 14 1 3 1 1 4 Tarea. Termohigrómetro con Interfaz a PC 3 UNIDAD 9: PROYECTO FINAL 9.1. Diseño PCB. 9.2. Informe Técnico. 9.3. Artículo Científico 15 Y 16 3 2 2 2 Manipular el software de Diseño de PCB´s 7 Exposición del Docente. Laboratorio de Trabajo en Grupo Redactar un Informe Técnico del Avance de la Aplicación Final Laboratorio. Proyector. Libro. Pizarra. Aula Virtual. Informe Avance del Proyecto 2
  10. 10. Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra CONTENIDOS (UNIDADES Y TEMAS) SEMANA N° HORAS TRABAJO AUTÓNOMO DEL/A ESTUDIANTE ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA - APRENDIZAJE RESULTADOS DE APRENDIZAJE RECURSOS EVIDENCIAS CLASES TUTOTRÍAS Actividades N°dehoras Descripción Valoración Teóricas Prácticas Presenciales Virtuales CONSIGNACIÓN DE LA SEGUNDA PARCIAL 16 1 0 1 1 Informe Avance del Proyecto 2 Sumatoria Tareas 6 Sumatoria Talleres 7 Total Segunda Parcial 15 Examen Final Hoja examen final 20 TOTAL SEMESTRE Total Primera Parcial 15 Total Segunda Parcial 15 Examen Final 20 TOTAL 50
  11. 11. Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra 6. METODOLOGÍA El desarrollo de la asignatura estará esencialmente a cargo del profesor que expondrá la materia. El alumno deberá estudiar antes de cada sesión, realizar las prácticas de programación y simulación en clase, las mismas que se complementaran con las tareas. La presentación de trabajos prácticos, como exposiciones individuales y en grupo, ejemplos de aplicaciones, solución de pruebas y retos. RECURSOS Información bibliográfica Deberes, talleres Desarrollo de ejercicios propios orientados a la temática Ayuda del computador e internet Aulas virtuales Laboratorio de computación, pizarrón, proyector 7. EVALUACIÓN TIPO DE EVALUACIÓN CRONOGRAMA CALIFICACIÓN 1. PARCIAL 02 junio 2014 15 2. PARCIAL 28 julio 2014 15 EXÁMEN FINAL 05 agosto 2014 20 8. BIBLIOGRAFÍA a. BÁSICA Bibliografía (basarse en normas APA) ¿Disponible en Biblioteca a la fecha? No. Ejemplares (si está disponible) Floyd, T. (2006). Fundamentos de sistemas digitales. Madrid: Pearson Educación S.A. SI 621.381/F669f/2006 4 b. COMPLEMENTARIA Bibliografía (basarse en normas APA) ¿Disponible en Biblioteca a la fecha? No. Ejemplares (si está disponible) Hennessy, J. & Patterson, D. (2011). Organización y diseño de computadores: la interfaz hardware-software. Barcelona: Editorial Reverté S.A. SI 004.22/P277e 1
  12. 12. Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra c. RECOMENDADA Bibliografía (basarse en normas APA) ¿Disponible en Biblioteca a la fecha? No. Ejemplares (si está disponible) Morris, M. (1983). Arquitectura de Computadores. México: Ediciones Prentice Hall. SI 001.606/M831 1 d. BIBLIOGRAFÍA VIRTUAL www.reverte.com/microsites/pattersonhennessy http://picmania.garcia-cuervo.net/ __________________ f) Docente Revisado por: _______________________ f) Director Escuela o Fecha: ____________ Coordinador Académico Aprobado por: _______________________ f) Dirección Académica Fecha: ____________

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