LÓGICA DIGITAL Y MICROPROGRAMABLE

LÓGICA DIGITAL Y MICROPROGRAMABLE
GRADO SUPERIOR

INTRODUCCIÓN

DESARROLLO DE LAS UNIDADES
 CAPACIDADES
 CONTENIDOS

PROCEDIMIENTOS

CONCEPTOS
 CRITERIOS DE EVALUACIÓN

ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

TEMAS TRANSVERSALES
Autores:

Fernando Remiro Domínguez

Antonio Gil Padilla

Luis M. Cuesta García
1
INTRODUCCIÓN
La principal finalidad de este proyecto es la de apoyar al profesorado que imparte el módulo
formativo de Lógica digital y microprogramable del Ciclo superior de la familia de
Electricidad-Electrónica, Desarrollo de productos electrónicos, o cualquier otro curso,
módulo o materia de características semejantes. La tarea relativa a la elaboración de una
programación escolar o diseño de un proceso de aprendizaje cuya puesta en práctica
permita al alumnado el desarrollo de capacidades de análisis y diseño que configuren una
cualificación profesional en el terreno de una Electrónica digital.
Frente al modelo educativo clásico, proponemos otro nuevo que, a nuestro juicio. Permite el
verdadero desarrollo de capacidades y de la competencia profesional. Este modelo, cuyos
principales rasgos vamos a describir.
Los principios básicos de este modelo, en lo netamente instructivo, son los siguientes:
El instrumento que permite el desarrollo de capacidades son las actividades de aprendizaje
y no los contenidos. Para que una capacidad pueda ser considerada como tal, es preciso
que se dedique un tiempo significativo a su adquisición.
Las actividades son objeto directo de aprendizaje y no meros elementos metodológicos.
Para que una actividad pueda ser considerada como tal es necesario que contribuya de
forma directa al desarrollo de las capacidades o al aprendizaje de un procedimiento.
Los contenidos son el soporte cuyo conocimiento permite llevar a cabo las actividades. De
esta manera, su aprendizaje adquiere significado porque el conocimiento puede ser utilizado
en las circunstancias en que se necesite.
Los elementos o aspectos más relevantes que configuran un modelo educativo son los
siguientes:
 El diseño de los programas o de los procesos formativos.
 El desarrollo en el aula o la aplicación curricular del diseño.
 La evaluación del alumnado y del propio proceso.
 Los recursos necesarios para el desarrollo del proceso de aprendizaje.
El diseño
La definición del programa educativo se realiza llevando a cabo una profunda reflexión para
seleccionar los procesos o técnicas que pueden ser directamente impartidos en un centro
educativo o para adaptar o transformar aquellos que no pueden ser impartidos por falta de
recursos, excesiva especificidad, etc.
Los procesos y las técnicas siempre girarán, sobre todo en el sector industrial, alrededor de
alguno de estos grandes procedimientos.
 Análisis.
 Diseño (definición, proyecto, desarrollo, elaboración, etc.).
 Construcción/montaje.
 Manejo/uso de equipos, instrumentos.
 Reparación/mantenimiento.
2
Las actividades tienen un carácter metodológico.
El contenido (procedimental y conceptual) se incorpora al proceso en la medida que se
necesita. Las actividades construyen las capacidades. Por esta razón, son objeto directo de
aprendizaje; lo que el alumnado realiza en los laboratorios, talleres, aulas o, incluso, en su
casa, está relacionado con las acciones que tendrá que ejecutar en su trabajo futuro.
En este modelo se contextualiza el procedimiento seleccionado en bloques o unidades de
trabajo, comenzando por casos sencillos y añadiendo progresivamente complejidad.
Posteriormente, el procedimiento de cada unidad se concreta en actividades.
Desarrollo en el aula
La propuesta que realizamos potencia la actividad del alumnado, que ocupa una gran parte
del tiempo lectivo. El profesor guía el proceso, resuelve dudas y expone, con carácter
general, el proceso principal que se aborda en cada unidad.
Proponemos un modelo participativo, en el que el alumnado construye sus capacidades a
través de la actividad y adquiere directamente el conocimiento necesario mediante el estudio
en libros, catálogos, y, cómo no, a través de las explicaciones del profesor.
El alumnado necesita un espacio vital amplio para utilizar el equipamiento que le permite
llevar a cabo la actividad, que, por otro lado, puede y debe desbordar los límites de un
simple período lectivo.
Evaluación
Cuando se trata de medir capacidades, es necesario evaluar el desarrollo a través de los
elementos del currículo que lo propician, es decir, mediante las actividades que se realizan a
lo largo de todo el curso. En los primeros meses de curso es más difícil hacer una valoración
del desarrollo de capacidades, porque de existir, éste se encuentra en un estado incipiente.
Una buena referencia para evaluar o valorar puntualmente el paulatino desarrollo lo
constituyen los criterios de evaluación, entendidos éstos como elementos de valoración de
las capacidades más complejas.
Recursos
Se entiende por recurso todo aquello que se necesita como soporte físico para el logro
efectivo de las capacidades y la adquisición de conocimientos.
Es decir, son recursos tanto los materiales escritos como las instalaciones, equipos y los
materiales que se necesitan para realizar las actividades. El libro se convierte en un libro de
trabajo que debe estar presente en la realización de actividades.
3
TABLA DE CONTENIDOS

UNIDAD 1: ANÁLISIS DE PUERTAS LÓGICAS

UNIDAD 2: DISEÑO DE CIRCUITOS CON PUERTAS LÓGICAS INTEGRADAS

UNIDAD 3: ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIRCUITOS. COMBINACIONES MSI

UNIDAD 4: ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIRCUITOS ARITMÉTICOS

UNIDAD 5: ANÁLISIS DE CIRCUITOS CON BIESTABLES

UNIDAD 6: CIRCUITOS SECUENCIALES: ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIRCUITOS
CONTADORES

UNIDAD 7: CIRCUITOS SECUENCIALES: ANÁLISIS Y DISEÑO CON REGISTROS

UNIDAD 8: CIRCUITOS DIGITALES AUXILIARES

UNIDAD 9: ANÁLISIS
PROGRAMABLES

UNIDAD 10: CIRCUITOS DE ADQUISICIÓN DE DATOS. CONVERTIDORES A/D Y
D/A

UNIDAD 11: ANÁLISIS Y ESTRUCTURA DE SISTEMAS MICROPROGRAMABLES

UNIDAD 12: ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIRCUITOS CON MEMORIAS

UNIDAD 13: ANÁLISIS DE MICROCONTROLADORES

UNIDAD 14: HERRAMIENTAS DE PROGRAMACIÓN

UNIDAD 15: ANÁLISIS DE UN MICROCONTROLADOR DE ARQUITECTURA
RISC. EL PIC16C84
Y
DISEÑO
CON
DISPOSITIVOS
LÓGICOS
4
UNIDAD 1: ANÁLISIS DE PUERTAS LÓGICAS
CAPACIDADES
El aporte de esta unidad al logro de las capacidades que el alumnado habrá adquirido al
finalizar el período 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.
 Analizar funciones y circuitos electrónicos de carácter digital formados por puertas
básicas, interpretando los esquemas y describiendo su funcionamiento.
 Elegir los componentes que constituyen un sencillo diagrama lógico.
 Resolver ejercicios de implementación de funciones lógicas con puertas integradas.
 Montar ensayar y poner a punto circuitos elementales formados por puertas lógicas.
 Manejar correctamente equipos y aparatos de medida.
CONTENIDOS
Procedimientos
 Análisis de una puerta inversora:

Estudio del circuito.
 Análisis de una puerta O (OR):

Estudio del circuito.
 Análisis de una puerta NO O (NOR):

Estudio del circuito.
 Análisis de una puerta NO Y (NAND):

Estudio del circuito.
 Análisis de una puerta O exclusiva:

Estudio del circuito.
 Análisis de funciones complejas formadas por un conjunto de puertas de distinto tipo.
Conceptos
 Electrónica digital y sus aplicaciones:

Antecedentes de los dispositivos integrados.

Fenómenos analógicos y fenómenos digitales.
5

Aplicaciones de la Electrónica digital.

Símbolos lógicos estándar ANSI/IEEE.
 Álgebra de Boole y circuitos digitales. Niveles lógicos:

Noción de función lógica o booleana.

Tabla de verdad de una función lógica.

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.
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 la verdad de las
funciones lógicas básicas.
 Detectar, mediante medida, los fallos o el incorrecto funcionamiento de un circuito
formado por puertas lógicas.
 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.
 Inferir la función lógica a partir del diagrama lógico.
 Elaborar el diagrama lógico, con puertas o contactos, a partir de una expresión lógica.
 Utilizar la documentación técnica precisa.
 En el montaje de circuitos:
6

Emplear los medios disponibles.

Aplicar los procedimientos manuales de montaje adecuados.
 Seleccionar los instrumentos de medida y los elementos auxiliares más adecuados en
función del tipo y precisión requerida en la medida que se va a realizar.
 Conectar adecuadamente los aparatos de medida en función de las señales que se
van a medir.
 Interpretar las medidas realizadas, relacionando los estados y los sincronismos con
las características eléctricas y funcionales de los circuitos.
 En la elaboración de los informes-memoria de las actividades:

Explicar el funcionamiento del circuito de los esquemas y de las tablas.

Describir el proceso seguido.

Relacionar los medios utilizados.
7
UNIDAD 2: DISEÑO DE CIRCUITOS CON PUERTAS LÓGICAS INTEGRADAS
CAPACIDADES
El aporte de esta unidad al logro de las capacidades que el alumnado habrá adquirido al
finalizar el periodo formativo se puede concretar en los siguientes enunciados:
 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.
 Manejar correctamente equipos y aparatos de medida.
CONTENIDOS
Procedimientos
 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).
 Resolución del circuito.

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.
8
 Implementación de las funciones mediante puertas NAND.
 Resolución del circuito.
Conceptos
 Forma canónica de una función lógica.
 Postulados, propiedades y teoremas que permiten simplificar funciones lógicas.
 Método de Karnuagh.
 Los dispositivos NAND y NOR como puertas universales.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
 Aplicar las leyes y las reglas más adecuadas del álgebra de Boole para el cálculo y
diseño de los elementos del circuito.
 Utilizar las normas de representación y la simbología estándar en la elaboración de
croquis y esquemas.
 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, los fallos o el incorrecto funcionamiento de circuitos
formados por puertas lógicas.
 Identificar el componente averiado o mal conectado que origina el incorrecto
funcionamiento de un circuito formado por puertas lógicas.
 Seleccionar los componentes electrónicos reales que se corresponden con las
funciones lógicas del circuito
 Utilizar la documentación técnica precisa.
 En el montaje de circuitos:

Emplear los medios disponibles.

Aplicar los procedimientos manuales de montaje adecuados.
9
 Seleccionar los instrumentos de medida y los elementos auxiliares más adecuados en
función del tipo y precisión requerida en la medida que se va a realizar.
 Conectar adecuadamente los aparatos de medida en función de las señales que se
van a medir.
 Interpretar las medidas realizadas, relacionando los estados y los sincronismos con
las características eléctricas y funcionales de los circuitos.
 En la elaboración de los informes-memoria de las actividades:

Explicar el funcionamiento del circuito de los esquemas y de las tablas.

Describir el proceso seguido.

Relacionar los medios utilizados.
10
UNIDAD 3: ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIRCUITOS. COMBINACIONES MSI
CAPACIDADES
El aporte de esta unidad al logro de las capacidades que el alumno habrá adquirido al
finalizar el periodo formativo se puede concretar en los siguientes enunciados:
 Identificar y caracterizar las funciones digitales más relevantes de carácter
combinacional.
 Analizar funciones y circuitos combinacionales, interpretando los esquemas y
describiendo su funcionamiento.
 Definir circuitos combinacionales, seleccionando los componentes precisos y
aplicando los procedimientos de diseño necesarios.
 Montar, ensayar y poner a punto los circuitos formados por dispositivos
combinacionales.
 Manejar correctamente equipos y aparatos de medida.
CONTENIDOS
Procedimientos
 Análisis de codificadores:

Estudio del dispositivo 74148.

Estudio de un codificador de 16 entradas.
 Diseño con codificadores:

Proceso de diseño:
 Codificación de los números 0 al 7.
 Codificación de los números 8 al 15.
 Análisis de decodificadores:

Estudio del circuito y del decodificador 7447.
 Diseño de decodificadores:

Proceso de diseño.
 Análisis de multiplexadores:

Estudio del dispositivo 74151.
 Diseño de multiplexadores:

Implementación de una función lógica con el multiplexador 74151 cuyo número de
entrada de selección es igual al número de variables de la función.
11

Implementación de una función con el multiplexador 74151 cuyo número de
entradas de selección es inferior al número de variables de la función.
 Análisis de decodificadores/demultiplicadores:

Estudio del dispositivo 7442:
 Funcionamiento como decodificador.
 Funcionamiento como demultiplicador.
 Diseño con decodificadores/demultiplicadores:

Implementación de una función lógica con el decodificador 7442.
 Análisis de comparadores:

Estudio del dispositivo 7485.

Estudio de un circuito serie.

Estudio de la conexión paralelo.
 Diseño con múltiples tipos de circuitos combinacionales:

Proceso de diseño.
Conceptos
 Propiedades de los circuitos combinacionales.
 Sistema binario y códigos:

Sistema binario.

Códigos:
 Código binario natural.
 Familia de códigos BCD.
 Código ASCIL.
 Códigos de paridad.
 Código Hamming.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
 Transformar un número decimal a binario o viceversa.
 Codificar o decodificar números decimales mediante los sistemas o códigos más
comunes: familia BCD, ASCIL, etc.
 Construir códigos de paridad a partir de los de la familia BCD.
 Elaborar códigos Hamming a partir de los de la familia BCD.
12
 Identificar las líneas de entrada, salida y control de los bloques MDI de lógica
combinacional más representativos.
 Utilizar la documentación técnica precisa.
 Realizar el diagrama de bloques funcional que responde a las especificaciones del
problema.
 Detectar, mediante medida, los fallos o el incorrecto funcionamiento de circuitos
formados por circuitos combinacionales.
 identificar el componente averiado o mal conectado que origina el incorrecto
funcionamiento de un circuito formado por bloques combinacionales.
 En el montaje de circuitos.

Utilizar los medios disponibles.

Aplicar los procedimientos manuales de montaje adecuado.

Utilizar los programas de simulación más adecuados.
 Seleccionar los instrumentos de medida y los elementos auxiliares más adecuados en
función del tipo y precisión requerida de la medida que se va a realizar.
 Conectar adecuadamente los aparatos de medida en función de las señales que se
van a medir.
 Interpretar las medidas realizadas, relacionando los estados y los sincronismos con
las características eléctricas y funcionales de los circuitos.
 En la elaboración de los informes-memoria de las actividades:

Explicar el funcionamiento del circuito de los esquemas y de las tablas.

Describir el proceso seguido.

relacionar los medios utilizados.
13
UNIDAD 4: ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIRCUITOS ARITMÉTICOS
CAPACIDADES
El aporte de esta unidad al logro de las capacidades que el alumno habrá adquirido al
finalizar el periodo formativo se puede concretar en los siguientes enunciados:
 Identificar y caracterizar las funciones digitales más relevantes de carácter aritmético.
 Analizar funciones y circuitos aritméticos, interpretando los esquemas y describiendo
su funcionamiento.
 Definir circuitos aritméticos, seleccionando los componentes precisos y aplicando los
procedimientos de diseño necesarios.
 Montar, ensayar y poner a punto los circuitos en los que intervengan aritméticos y
combinacionales.
 Manejar correctamente equipos y aparatos de medida.
CONTENIDOS
Procedimientos
 Diseño de un sumador total.

Proceso de diseño.
 Análisis del sumador 7483:

Estudio del circuito.
 Diseño de un circuito sumador/restado:

Proceso de diseño.
 Diseño de sumadores y retadores BCD:

Proceso de diseño de un sumador BCD natural de dos números.

Proceso de diseño de un circuito generador del complemento a nueve.

Proceso de diseño de un restador BCD para números de dos dígitos cada uno.

Proceso de diseño de un sumador/restador BCD natural.
 Diseño de sumadores y restadores en BCD exceso tres:

Proceso de diseño de un sumador BCD exceso tres para dos números de cuatro
bits cada uno.

Proceso de diseño de un restador BCD exceso tres para dos dígitos decimales.

Proceso de diseño de un sumador/restador BCD exceso tres de dos dígitos
decimales.
 Análisis de una unidad aritmético-lógica:
14

Estudio de la unidad aritmético-lógica 74181.
Conceptos.
 Operaciones matemáticas con circuitos digitales.
 Suma y resta binaria:

Suma binaria.

Resta binaria.
 Suma en BCD.

Resta en BCD.
 Suma en BCD exceso tres.

Resta en BCD exceso tres.
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 efectuan operaciones aritméticas.
 Realizar el diagrama funcional de bloques funcional que responde a las
especificaciones del problema.
 Detectar, mediante metida, los fallos o el incorrecto funcionamiento de circuitos
formados por circuitos aritméticos.
 Identificar el componente averiado o mal conectado que origina el incorrecto
funcionamiento de un circuito formado por bloques aritméticos.
 Utilizar la documentación técnica precisa.
 En el montaje de circuitos.

Emplear los medios disponibles.

Aplicar los procedimientos manuales de montaje adecuados.

Usar los programas de simulación más indicados.
 Seleccionar los instrumentos de medida y los elementos auxiliares más adecuados en
función del tipo y precisión requerida de la medida que se va a realizar.
 Conectar adecuadamente los aparatos de medida en función de las señales que se
van a medir.
 Interpretar las medidas realizadas, relacionando los estados y los sincronismos con
las características eléctricas y funcionales de los circuitos.
 En la elaboración de los informes-memoria de las actividades:
15

Explicar el funcionamiento del circuito de los esquemas y de las tablas.

Describir el proceso seguido.

Relacionar los medios utilizados.
16
UNIDAD 5: ANÁLISIS DE CIRCUITOS CON BIESTABLES
CAPACIDADES
El aporte de este capítulo al logro de las capacidades que el alumno habrá adquirido al
finalizar el periodo formativo se puede concretar en los siguientes enunciados:
 Examinar con ayuda de la experimentación el funcionamiento de los multivibradores
biestables o flipflop realizados con puertas lógicas.
 Identificar 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.
 Manejar correctamente equipos e instrumentos de medida.
 Elaborar hipótesis sobre los motivos del mal funcionamiento de un circuito elemental
con biestables.
 Transformar un tipo de biestables en otro.
 Diseñar máquinas de estados con biestables comerciales utilizando los modelos de
Mealy y Moore.
 Elaborar hipótesis sobre los motivos del mal funcionamiento de un circuito elemental
con biestables.
 Transformar un tipo de biestables en otro.
 Diseñar máquinas de estado con biestables comerciales utilizando los modelos de
Mealy y Moore.
 Elegir los biestables comerciales por su función y tipo de sincronismo.
 Interpretar correctamente la simbología ANSI-IEEE 91-1984.
 Interpretar las hojas de características de los fabricantes de biestables.
CONTENIDOS
Procedimientos
 Análisis del circuito biestable R-S con puertas lógicas NOR:

Estudio del circuito.
 Análisis del circuito biestable R-S con puertas NAND:

Estudio del circuito.
 Análisis del circuito biestable J-K con puertas lógicas:

Estudio del circuito.
 Análisis del circuito biestable D con puertas lógicas :
17

Estudio del circuito.
 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:

Estudio del circuito.
 Análisis del circuito biestable J-K Master-Slave comercial:

Estudio del circuito.
 Análisis del circuito biestable D comercial sincronizado por flancos de subida:

Estudio del circuito.
 Análisis el circuito biestable J-K comercial sincronizado con flancos de bajada:

Estudio del circuito.
 Diseño de máquinas de estado:

Modelo de Moore.

Modelo de Mealy.

Análisis de máquinas de estado.
 Interpretación de la simbología ANSI-IEEE 91-1984 referida a biestables.
 Manejo de catálogos comerciales.
Conceptos
 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.
 Rebotes en los circuitos secuenciales. Circuitos antirrebotes:

Circuitos biestables comerciales.
18

Transformación de un tipo de biestable en otro.

Máquinas de estados de Moore y Mealy.

Simbología utilizada para representar los biestables.

Interpretación de las hojas de características de los fabricantes de biestables.
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.
 Detectar, mediante medida, fallos o el incorrecto funcionamiento de circuitos formados
por puertas lógicas.
 Emitir hipótesis sobre posibles causas de disfunciones o fallos de circuitos realizados
con puertas lógicas y biestables.
 Identificar el componente averiado o mal conectado que origina el incorrecto
funcionamiento del circuito formado por puertas lógicas y biestables.
 Transformar un tipo de biestable en otro.
 Interpretar correctamente los símbolos ANSI-IEEE 91-1984 relativos a los biestables.
 Interpretar las hojas de características de los fabricantes de biestables.
19
UNIDAD 6: CIRCUITOS SECUENCIALES: ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIRCUITOS
CONTADORES
CAPACIDADES
El aporte de esta unidad al logro de las capacidades que el alumno habrá adquirido al
finalizar el periodo formativo se puede concretar en los siguientes enunciados:
 Examinar con ayuda de la experiencia el funcionamiento de los circuitos contadores
realizados con biestable o flip-flop comerciales.
 Examinar con ayuda de la experiencia el funcionamiento de los circuitos divisores de
frecuencia realizados con biestables comerciales.
 Identificar la diferencia entre los sistemas asíncronos y síncronos.
 Montar, ensayar y poner a punto circuitos formados por contadores.
 Manejar correctamente equipos e instrumentos de medida.
 Elaborar hipótesis sobre los motivos del mal funcionamiento de circuitos básicos que
contienen contadores y/o divisores de frecuencia.
 Examinar con ayuda de la experiencia diversos circuitos contadores y divisores de
frecuencia comerciales.
 Diseñar circuitos contadores utilizando dispositivos comerciales.
 Interpretar las características técnicas de contadores y divisores de frecuencia MSI.
 Diseñar circuitos divisores de frecuencia utilizando dispositivos comerciales.
 Diseñar dispositivos complejos que necesitan para su funcionamiento circuitos
contadores y divisores de frecuencia.
 Interpretar correctamente la simbología ANSI-IEEE 91-1984 relativa a contadores y
divisores de frecuencia.
 Interpretar las hojas de características de los fabricantes de circuitos de contadores.
CONTENIDOS
Procedimientos
 Análisis de un contador ascendente binario asíncrono realizado con biestables J-K:

Estudio del circuito.
 Análisis de un contador descendente binario asíncrono realizado con biestables J-K:

Estudio del circuito.
 Análisis de un contador up-down binario asíncrono realizado con biestables J-K:

Estudio del circuito.
20
 Análisis de un contador ascendente BCD asíncrono realizado a partir de un contador
binario de módulo 16:

Estudio del circuito.
 Ensayo y experimentación con un contador de décadas asíncrono comercial, el 7490:

Estudio del circuito.

Estudio de aplicaciones.

Diseño de circuitos contadores y divisores de frecuencia con el 7490.
 Ensayo y experimentación con un contador-divisor de frecuencia comercial, el7493:

Estudio del circuito.

Estudio de aplicaciones.

Diseño de circuitos contadores y divisores de frecuencia con el 7493.
 Ensayo y experimentación con un contador reversible síncrono de décadas, el 74190:

Estudio del circuito.

Diseño de circuitos contadores y divisores de frecuencia con el 74190.
 Ensayo y experimentación con un contador reversible síncrono binario, el 74191:

Estudio del circuito.

Diseño de circuitos contadores y divisores de frecuencia con el 74191.
 Ensayo y experimentación de un contador reversible síncrono de décadas, el 74192:

Estudio del circuito.

Diseño de circuitos contadores y divisores de frecuencia con el 74192.
 Interpretación de la simbología ANSI-IEEE 91-1984 referida a contadores y divisores
de frecuencia.
 Interpretación de hojas de características de fabricantes.
Conceptos
 Circuito contadores.
 Circuitos de inicialización, reset en frío.
 Circuitos divisores de frecuencia.
 Circuitos contadores y divisores de frecuencia síncronos.
 Interconexión de contadores y divisores de frecuencia síncronos para obtener uno de
módulo superior.
 Diseño de circuitos contadores y divisores de frecuencia que utilizan dispositivos
comerciales.
21
 Simbología utilizada en contadores y divisores de frecuencia, según la norma ANSIIEEE 91-1984.
 Parámetros de contadores y divisores de frecuencia.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
 Conocer la función que realiza un circuito contador de impulsos.

Concepto de módulo de un contador.

Tipos de contadores.
 Conocer 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.
 Analizar los circuitos contadores y divisores de frecuencia obteniendo los
cronogramas de funcionamiento.
 Detectar, mediante medida, fallos o mal funcionamiento de circuitos en los que
intervienen circuitos contadores y divisores de frecuencia.
 Emitir hipótesis sobre 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 círculos contadores y divisores de
frecuencia.
 Obtener contadores y divisores de frecuencia de un módulo determinado a partir de
contadores comerciales.
 Diseñar circuitos complejos que necesitan para su funcionamiento circuitos
contadores y divisores de frecuencia.
 Interpretar correctamente los símbolos ANSI-IEEE 91-1984 relativos a contadores y
divisores de frecuencia.
 Interpretar las hojas de características de los fabricantes.
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UNIDAD 7:
REGISTROS
CIRCUITOS
SECUENCIALES:
ANÁLISIS
Y
DISEÑO
CON
CAPACIDADES
El aporte de esta unidad al logro de las capacidades que el alumno habrá adquirido al
finalizar el periodo formativo se puede concretar en los siguientes enunciados:
 Examinar con ayuda de la experimentación el funcionamiento de registros realizados
con biestables comerciales.
 Indagar con ayuda de la experimentación, diversas configuraciones de registros
realizados con biestables.
 Analizar con ayuda de la experimentación diversos tipos de registros comerciales
integrados.
 Diseñar aplicaciones con registros.
 Manejar correctamente equipos e instrumentos de medida.
 Elaborar hipótesis sobre los motivos del mal funcionamiento de circuitos básicos que
utilizan registros.
 Elegir los registros comerciales idóneos para la aplicación a realizar.
 Interpretar correctamente la simbología ANSI-IEEE 91-1984 relativa a registros.
 Entender las características técnicas de los registros comerciales.
CONTENIDOS
Procedimientos
 Análisis de un registro de almacenamiento latch realizado con biestables:

Estudio del circuito.
 Análisis de un registro de almacenamiento latch integrado:

Estudio del circuito.
 Análisis de un circuito de aplicación con contadores y latch integrados:

Estudio del circuito.
 Análisis de un registro de desplazamiento realizado con biestables J-K:

Estudio del circuito.
 Ensayo y experimentación con un registro comercial de desplazamiento de entrada
serie/salida serie 7491:

Estudio del circuito.
 Ensayo y experimentación con un registro comercial de desplazamiento de entrada
paralelo/salida serie 7494:
23

Estudio del circuito.
 Ensayo y experimentación con un registro comercial universal 7495:

Estudio del circuito.
 Ensayo y experimentación con un registro comercial universal 74194:

Estudio del circuito.
 Diseño de circuitos contadores utilizando registros.

Contador en anillo.

Contador Johnson.

Otros contadores.
 Análisis de la simbología ANSI-IEEE 91-1984 utilizada en los registros.
 Manejo de catálogos comerciales.
Conceptos
 Registros:

Registros de almacenamiento.

Registros de desplazamiento.
 Registros de desplazamiento:

Entrada serie- salida serie.

Entrada seria- salida paralelo.

Entrada paralelo- salida serie.

Entrada paralelo- salida paralelo.
 Ampliación de la capacidad de un registro.
 Diseño de contadores con registro.
 Interpretación de la simbología ANSI-IEEE 91-1984 referida a registros.
 Interpretación de hojas de características de fabricantes.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
 Describir correctamente la diferencia entre registros de almacenamiento y registros de
desplazamiento.
 Conocer las peculiaridades de los registros de desplazamiento:

Entrada serie- salida serie.

Entrada seria- salida paralelo.
24

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.
 Diseñar contadores a partir de registros comerciales.
 Detectar, mediante medida, fallos o mal funcionamiento de circuitos en los que
intervienen registros.
 Emitir hipótesis sobre 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.
 Interpretar correctamente los símbolos ANSI-IEEE 91-1984 relativos a registros.
 Entender correctamente las hojas de características de los fabricantes.
25
UNIDAD 8: CIRCUITOS DIGITALES AUXILIARES
CAPACIDADES
El aporte de esta unidad al logro de las capacidades que el alumno habrá adquirido al
finalizar el periodo formativo se pueden concretar en los siguientes enunciados:
 Examinar con
monoestables.
ayuda
de
la
experimentación
los
distintos
multivibradores
 Diseñar diferentes tipos de multivibradores monoestables.

Interpretar correctamente la simbología ANSI-IEEE 91-1984 relativa a multivibradores
monoestables.
 Examinar con ayuda de la experimentación los diversos multivibradores astables.
 Diseñar distintos tipos de multivibradores astables.
 Examinar con ayuda de la experimentación los circuitos temporizadores.
 Diseñar distintos tipos de circuitos temporizadores.
 Examinar con ayuda de la experiencia los circuitos conformadores de impulsos.
 Manejar correctamente equipos e instrumentos de medida.
 Elaborar hipótesis sobre las causas del mal funcionamiento de circuitos básicos que
utilizan circuitos monoestables, astables, temporizadores y conformadores de señal.
 Elegir los circuito comerciales idóneos para realizar multivibradores monoestables,
astables, temporizadores y conformadores de señal dependiendo de la aplicación.
 Interpretar las características técnicas de los circuitos comerciales capaces de realizar
funciones de multivibrador monoestable, astable, temporizadores y conformadores de
señal.
CONTENIDOS
Procedimientos
 Análisis de circuitos monoestables realizados con puertas lógicas CMOS:

Estudio del circuito.

Diseño de circuitos monoestables con puertas CMOS.
 Análisis del circuito monoestable integrado 74121:

Estudio del circuito.

Diseño de circuitos monoestables con el C.I. 74121.

Interpretación del símbolo ANSI-IEEE 91-1984 del C.I. 74121.
 Análisis del circuito monoestable integrado 74122:
26

Estudio del circuito.

Diseño de circuitos monoestables con el C.I. 74122.

Interpretación del símbolo ANSI- IEEE 91-1984 del C.I. 74122.
 Análisis del circuito integrado 74123:

Estudio del circuito.

Diseño de circuitos monoestables con el C.I. 74123.

Interpretación del símbolo ANSI-IEEE 91-1984 del C.I. 74123.
 Análisis del circuito monoestable integrado 74221:

Estudio del circuito.
 Análisis del circuito integrado 555:

Estudio del circuito.

Diseño de multivibradores astables y monoestables con el C.I. 555.
 Análisis de las puertas lógicas Trigger Schmitt:

Estudio del circuito.
 Análisis de los multivibradores astables con puertas Trigger Schmitt:

Estudio del circuito.
 Análisis de circuitos temporizadores, retardadores de impulsos con puertas lógicas
CMOS:

Estudio del circuito.

Diseño de circuitos retardadores y temporizadores con puertas lógicas CMOS.
 Manejo de catálogos comerciales.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
 Describir correctamente el funcionamiento de un multivibrador monoestable.
 Comprender la
monoestables.
simbología
ANSI-IEEE
91-1984
relativa
a
multivibradores
 Diseñar circuitos multivibradores monoestables.
 Describir correctamente el funcionamiento de un multivibrador astable.
 Diseñar circuitos multivibradores astables.
 Explicar el funcionamiento y comportamiento de circuitos básicos con multivibradores
monoestables, astables y retardadores.
27
 Detectar, mediante medida, fallos o mal funcionamiento de circuitos en los que
intervienen circuitos con multivibradores monoestables, astables y retardadores.
 Emitir hipótesis sobre 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.
 Interpretar correctamente las hojas de características de los fabricantes relativas a los
circuitos estudiados.
28
UNIDAD 9: ANÁLISIS
PROGRAMABLES
Y
DISEÑO
CON
DISPOSITIVOS
LÓGICOS
CAPACIDADES
El aporte de esta unidad al logro de las capacidades que el alumno habrá adquirido al
finalizar el periodo formativo, se pueden concretar en los siguientes enunciados:
 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 y diseñar 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
dispone en laboratorio.
CONTENIDOS
 Análisis y clasificación general de los dispositivos lógicos programables.
 Análisis de los dispositivos lógicos programables:

PROM.

PAL.

GAL.
 Diseño 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.
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.
29
 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.
 Resolver correctamente ejercicios sobre la programación de matrices lógicas
programables.
 Programar correctamente los dispositivos lógicos programables con el software de
que se dispone en el laboratorio. Por ejemplo, el PALASM.
 Detección y resolución de problemas en el diseño y programación de funciones
lógicas con dispositivos lógicos programables.
30
UNIDAD 10: CIRCUITOS DE ADQUISICIÓN DE DATOS. CONVERTIDORES A/D Y
D/A
CAPACIDADES
El aporte de esta unidad al logro de las capacidades que el alumno habrá adquirido al
finalizar el periodo formativo se puede concretar en los siguientes enunciados:
 Examinar con ayuda de la experimentación el funcionamiento de un convertidor D/A
de resistencias ponderadas.
 Examinar con ayuda de la experimentación el funcionamiento de un convertidor D/A
con red de resistencia R-2R.
 Examinar con ayuda de la experimentación el funcionamiento de un convertidor D/A
comercial: el DAC 0800.
 Diseñar aplicaciones con convertidores digitales analógicos.
 Interpretación de los parámetros más importantes de los convertidores D/A.
 Examinar con ayuda de la experimentación el funcionamiento de un convertidor A/D
flash o paralelo.
 Examinar con ayuda de la experimentación el funcionamiento de un convertidor A/D
de rampa binaria.
 Examinar con ayuda de la experimentación el funcionamiento de un convertidor A/D
de contaje continuo.
 Examinar con ayuda de la experimentación el funcionamiento de un convertidor A/D
de aproximaciones sucesivas comercial: ADC 0804.
 Diseñar aplicaciones con convertidores analógicos digitales.
 Interpretación de los parámetros más importantes de los convertidores A/D.
CONTENIDOS
Procedimientos
 Análisis de los convertidores D/A:

Clasificación de los convertidores D/A.
 Ensayo y experimentación con un convertidor D/A de resistencias ponderadas:

Estudio del circuito.
 Ensayo y experimentación con un convertidor D/A de resistencias R-2R.

Estudio del circuito.
 Ensayo y experimentación con un convertidor D/A comercial DAC 0800.

Estudio del circuito.
31
 Ensayo y experimentación con convertidor A/D.

Clasificación de los convertidores A/D.
 Ensayo y experimentación con convertidor A/D flash.

Estudio del circuito.
 Ensayo y experimentación con convertidor A/D de rampa binaria.

Estudio del circuito.
 Ensayo y experimentación con convertidor de contaje continuo.

Estudio del circuito.
 Ensayo y experimentación con convertidor A/D de aproximaciones sucesivas DAC
0804.

Estudio del circuito.
 Manejo de catálogos comerciales.
Conceptos
 Sistema de adquisición de datos.
 Convertidores D/A:

Convertidores D/A de entrada serie.

Convertidores D/A de entrada paralelo.
 Convertidores D/A de entrada paralelo:

Convertidores D/A de resistencias ponderadas.

Convertidores D/A de resistencias R-2R.
 Parámetros de los convertidores D/A:

Resolución, precisión absoluta, tiempo de establecimiento, estabilidad térmica,
conversión unipolar/bipolar, salida analógica, sensibilidad ante variaciones de la
fuente de alimentación, margen dinámico de la señal de salida.

Tipos de errores en los convertidores D/A: error de offset, error de linealidad, error
de monotonicidad, error de transición.
 Convertidores A/D:

Salida serie.

Salida paralelo.
 Convertidores A/D de salida paralelo:

Convertidor A/D flash.

Convertidor A/D de contaje continuo.
32

Convertidor A/D de rampa analógica sencilla.

Convertidor A/D de doble rampa analógica.

Convertidor A/D de aproximaciones sucesivas.
 Parámetros de los convertidores analógicos/digitales:

Resolución, tiempo de conversión, margen de tensiones analógicas de entrada,
códigos de salida.
 Errores de la conversión A/D:

Código ausente, códigos incorrectos, offset, error de ganancia.
 Interpretar hojas de características de fabricantes.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
 Describir correctamente un sistema de adquisición de datos.
 Describir las peculiaridades y tipos de convertidores D/A.
 Explicar el funcionamiento de un convertidor D/A de resistencias ponderadas.
 Explicar el funcionamiento de un convertidor D/A de resistencias R-2R.
 Explicar el funcionamiento del DAC 0800.
 Detectar, mediante medida, fallos o mal funcionamiento de circuitos en los que
intervienen convertidores D/A.
 Seleccionar el tipo de convertidores D/A comercial más adecuado para las
aplicaciones en los que se pretenden utilizar. Comparando las características de cada
uno de ellos.
 Describir las peculiaridades y tipos de convertidores A/D.
 Explicar el funcionamiento de un convertidor A/D tipo flash.
 Explicar el funcionamiento de un convertidor A/D de contaje continuo o rampa digital.
 Explicar el funcionamiento de un convertidor A/D de rampa analógica sencilla.
 Explicar el funcionamiento de un convertidor A/D de doble rampa analógica.
 Explicar el funcionamiento de un convertidor A/D de aproximaciones sucesivas.
 Explicar el funcionamiento de un convertidor A/D comercial DAC 0804.
 Detectar, mediante medida, fallos o mal funcionamiento de circuitos en los que
intervienen convertidores A/D.
 Seleccionar el tipo de convertidores A/D comercial más adecuado para las
aplicaciones en los que se pretenden utilizar. Comparando las características de cada
uno de ellos.
33
UNIDAD
11:
ANÁLISIS
MICROPROGRAMABLES
Y
ESTRUCTURA
DE
SISTEMAS
CAPACIDADES
El aporte de esta unidad al logro de las capacidades que el alumno habrá adquirido al
finalizar el periodo formativo se puede concretar en los siguientes enunciados:
 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.
 Distinguir entre las diferentes filosofías de fabricación de microprocesadores.
 Identificar las funciones de cada uno de los bloques y líneas externas de control, de
que consta un microprocesador básico.
 Calcular el tiempo de ejecución de una pequeña secuencia de instrucciones en
diferentes microprocesadores.
 Emplear subrutinas e interrupciones.
 Utilizar las interrupciones para el control de la comunicación entre la CPU y las
unidades entrada/salida.
CONTENIDOS
Procedimientos
 Observación de la estructura de un sistema microprogramable real:

Hardware de un sistema microprogramable con microprocesador.
 Ensayo y experimentación de una puerta AND triestado:

Funcionamiento del circuito.
 Comparación de lenguajes máquina y ensamblador de diferentes microprocesadores.
 Análisis del patillaje de un microprocesador real.
 Análisis del funcionamiento de la unidad de control de un microprocesador básico.
 Análisis del funcionamiento de un microprocesador:

Evolución de un programa en el interior de un microprocesador básico.

Tiempo de ejecución de un programa.
 Análisis del método de comunicación entre CPU y unidad de entrada/salida
controlado por programa.
34
 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.
Conceptos
 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:

Chip microprocesador (µP).

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.
35
 Lenguajes de programación:

Lenguaje máquina o de bajo nivel.

Lenguaje simbólico o ensamblador.

Lenguaje de alto nivel.
 Proceso de progamación.
 Clasificación de los microprocesadores por la longitud de palabra procesable.
 Filosofía de diseño de microprocesadores:

Microprocesadores con filosofía Motorola.

Microprocesadores con filosofía Intel.

Evolución de los microprocesadores modernos.
 Ciclos de trabajo de un microprocesador:

Ciclo de reloj.

Ciclo de máquina.

Ciclo de instrucción.
 Arquitectura de un microprocesador básico:

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.
 Subrutinas y pila de memoria en un microprocesador:

Subrutinas.

Subrutinas anidadas.

Pila de memoria (Stack).

Puntero de pila (Stack Pointer).
 Interrupciones en un microprocesador:
36

Funcionamiento de una interrupción.

Interrupciones enmascarables.

Vectores en un microprocesador.

Interrupciones no enmascarables.

Interrupciones por software.
 Líneas del bus de control de un microprocesador:

Líneas de inicialización RESET.

Líneas de detención de ejecución HALT.
 Conceptos 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 entrada/salida y periférico.

Comunicación directa entre memoria y periférico.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
 Distinguir entre hardware y software.
 Enumerar los bloques que constituyen un sistema microprogramable.
 Clasificar los sistemas microprogramables.
 Enumerar los bloques
microprocesador.
que
constituyen
un
sistema
microprogamable
con
 Comprender la función del microprocesador en un sistema microprogramable.
 Explicar las funciones y diferencias existentes entre memorias RAM y memorias
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
microprogramables.
de
emplear
la
lógica
triestado
en
los
sistemas
 Realizar la conversión de números hexadecimales a binario y viceversa.
37
 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.
 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.
 Realizar un esquema de bloques sencillo de la arquitectura interna de un
microprocesador básico.
 Clasificar según su función los diferentes bloques de que consta un microprocesador.
 Razonar la necesidad de la unidad de control.
 Explicar la función del contador de programa.
 Razonar 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.
 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.
 Razonar 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.
 Explicar el concepto de interface.
 Identificar la función de cada uno de los bloques de que consta una unidad de
entrada/salida.
 Clasificar las unidades entrada/salida.
 Definir el concepto de protocolo de comunicación.
 Describir las fases de que consta el proceso d comunicación entre el interior y el
exterior de un sistema microprogramado.
38
 Explicar los métodos que se emplean en la comunicación entre CPU y unidad
entrada/salida.
 Enumerar las ventajas e inconvenientes que poseen cada uno de los métodos que se
emplean en la comunicación entre CPU y unidad entrada/salida.
 Explicar la función que cumple en un sistema microprogramado un controlador de
interrupciones.
39
UNIDAD 12: ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIRCUITOS CON MEMORIAS
CAPACIDADES
El aporte de esta unidad al logro de la capacidades que el alumno habrá adquirido al
finalizar el periodo formativo se puede concretar en los siguientes enunciados:
 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 implantación del mapa de memoria de un sistema
microprogramable.
CONTENIDOS
Procedimientos
 Estudio de la estructura y patillaje de una memoria organizada en 256 x 1.
 Estudio de la estructura y patillaje de una memoria organizada en 2048 x 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 RAM 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 x 8, partiendo de pastillas de 1 K x 4.
40
 Realizar una memoria de 4 K x 4, partiendo de pastillas de 1 K x 4.
 Realizar una memoria de 2 K x 8, partiendo de pastillas de 1 K x 4.
CONCEPTOS
 Clasificación de las memorias:

Memoria principal.

Memoria caché.

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:

Clasificación de las memorias RAM.

RAM estadísticas.

RAM dinámicas.

Módulos SIMM y DIMM de memoria RAM.
 Memorias ROM:

Clasificación de las memorias ROM.
 Memorias ROM por máscara:

Estructura y funcionamiento de la celda de memoria ROM por máscara.

Organización interna de la memoria ROM por máscara.
 Memorias PROM:

Estructura y funcionamiento de la celda de memoria PROM.
 Memorias EPROM:

Estructura y funcionamiento de la celda de memoria EPROM.
41

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 simultanea de la capacidad y de la longitud de palabra.
 Mapas de memoria:

Definición de mapas de memoria.

Implementación de mapas de memoria.
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 memoria y sus múltiplos.
 Distinguir entre los diferentes modos de acceso de una memoria.
 Deducir el patillaje y la organización interna de una memoria partiendo de su
capacidad y de la longitud de palabra que pueda almacenar.
 Identificar los diferentes símbolos empleados en los cronogramas de funcionamiento
de memoria 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 tipos 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.
42
UNIDAD 13: ANÁLISIS DE MICROCONTROLADORES
CAPACIDADES
El aporte de este capítulo al logro de las capacidades que el alumno habrá adquirido al
finalizar el periodo formativo se puede concretar en los siguientes enunciados:
 Conocer la arquitectura típica de un microcontrolador.
 Comprender la organización de la memoria en un microcontrolador.
 Analizar el software de microcontroladores comerciales.
 Programar registros de control de interrupciones, temporizadores y puertos.
CONTENIDOS
Procedimientos
 Análisis de los microcontroladores de 8 bits de la familia MCS51 de la casa Intel:

Arquitectura y características.

Patillaje.
 Programación de las unidades entrada/salida integradas en un microcontrolador:

Programación del TDMO y del TCON.

Programación del T2CON.

Programación del IE y del IP.

Programación del SCON y del PCON.
Conceptos
 Organización y funcionamiento de la memoria.

Memoria interna y externa.

Memoria de código.

Memoria de datos.

Registros de funciones especiales (SFR).

Proceso de lectura en la memoria de código externa.

Proceso de lectura en la memoria de datos externa.

Vectores de interrupción.
 Software de un microcontrolador:

Modos de direccionamiento.

Repertorio de instrucciones.
43
 Unidades entrada/salida integradas en un microcontrolador:

Puertos paralelos.

Temporizadores/contadores.

Controlador de interrupciones.

Puerto serie.

Controles especiales de consumo.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
 Explicar las ventajas e inconvenientes de un microcontrolador en comparación con un
microprocesador.
 Definir los campos de aplicación de los microcontroladores.
 Enumerar las principales multiplexaciones de pines en los microcontroladores de la
familia MCS51 de Intel.
 Explicar la función de la patilla ALE en los microcontroladores.
 Explicar la diferencia entre memoria de código y memoria de datos.
 Explicar la diferencia entre memoria interna y memoria externa.
 Describir el mecanismo empleado por el microcontrolador para saber cuando un dato
debe ser leído o almacenado en la memoria de datos interna o externa.
 Dibujar el mapa de la memoria de código de un microcontrolador de la familia MCS51.
 Dibujar el mapa de la memoria de datos de un microcontrolador de la familia MCS51.
 Dibujar el mapa de la RAM interna baja de un microcontrolador de la familia MCS51.
 Describir el funcionamiento de la pila de memoria y su puntero en un microcontrolador
de la familia MCS51.
 Describir la estructura y función de cada bit en el registro PSW de un microcontrolador
de la familia MCS51.
 Describir el funcionamiento de una pila de memoria y de su puntero en un
microcontrolador de la familia MCS51.
 Explicar el funcionamiento de las interrupciones en un microcontrolador de la familia
MCS51.
 Enumerar las posibles fuentes de interrupciones en un microcontrolador de la familia
MCS51.
 Indicar la función que realiza una instrucción y los modos de direccionamiento que
contiene.
 Indicar las posibles aplicaciones de los registros bidireccionables y con que
instrucciones trabajan.
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 Instrucciones a emplear para programar un puerto paralelo como entrada o como
salida.
 Instrucciones a emplear para programar un determinador TIMER con un cierto modo
de funcionamiento.
 Instrucciones a emplear para programar determinadas fuentes de interrupción con
cierto orden de prioridad.
 Instrucciones a emplear para programar un puerto serie en un determinado modo de
funcionamiento .
 Describir los modos de funcionamiento bajo consumo de los empleados por un
microcontrolador de la familia MSC51.
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UNIDAD 14: HERRAMIENTAS DE PROGRAMACIÓN
CAPACIDADES
El aporte de este capítulo al logro de las capacidades que el alumno habrá adquirido al
finalizar el periodo formativo se puede concretar en los siguientes enunciados:
 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 (programa con nemónicos), partiendo del diagrama de
flujo de un programa.
 Utilizar programas ensambladores comerciales.
CONTENIDOS
Procedimientos
 Análisis de un programa para un sistema microprogramable con microcontrolador.

Descripción del programa.
 Análisis del fichero fuente de un programa para un sistema con microcontrolador.

Obtención del fichero fuente de un programa para un microcontrolador de la
familia del 8051.
 Análisis del modo de direccionamiento de diversas instrucciones.
 Análisis del fichero listable de un programa ensamblado para un microcontrolador.
Conceptos
 Fases del proceso de programación:

Algoritmo de resolución.

Diagramas de flujo.

Programa fuente y programa objeto.
 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.
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CRITERIOS DE EVALUACIÓN
 Explicar el significado de los distintos símbolos empleados en el diagrama de flujo.
 Obtener el programa fuente partiendo del diagrama de flujo correspondiente a un
programa para un determinado microcontrolador.
 Obtener el diagrama de flujo partiendo de un algoritmo de resolución de un problema.
 Diseñar el algoritmo de resolución de un programa empleando microcontroladores.
 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.
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UNIDAD 15: ANÁLISIS DE UN MICROCONTROLADOR DE ARQUITECTURA
RISC. EL PIC16C84
CAPACIDADES
El aporte de este capítulo al logro de las capacidades que el alumno habrá adquirido al
finalizar el periodo formativo se puede concretar en los siguientes enunciados:
 Identificar la estructura y propiedades de un microcontrolador de arquitectura RISC: el
PIC16F84.
 Identificar las funciones de cada uno de los bloques y líneas externas del
microcontrolador.
 Conocer el juego de instrucciones del PIC16F84.
 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, partiendo del diagrama de flujo del
programa.
 Utilización del programa ensamblador MPLAB.
 Utilizar subrutinas e interrupciones.
CONTENIDOS
Procedimientos
 Análisis de la familia de microprocesador PIC de la empresa Microchip.
 Análisis de la arquitectura interna del PIC16C84 y 16F84 de arquitectura RISC:

Procesador RISC.

Procesador Pipeline.

Formato ortogonal.

Formato de las instrucciones.

Arquitectura en banco de registros. Registros de propósito general.

Estudio de los distintos registros de propósito especial (SFR).
 Análisis del patillaje del PIC16F84.
 El set de instrucciones.
 Las subrutinas.
 Las interrupciones.
Conceptos
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 Filosofía de los microcontroladores de arquitectura RISC (juego de instrucciones
reducido).

Procesador RISC.

Procesador pipeline.

Formato ortogonal.

Formato de las instrucciones.

Arquitectura en banco de registro. Registro de propósito general.

Estudio de los distintos registros de propósito especial (SFR).

Pila.
 Patillaje del PIC16F84/PIC16C84:

Oscilador interno y sus tipos.

Puertos de entrada/salida.
 El juego de instrucciones:

Instrucciones orientadas a registros.

Instrucciones orientadas a bit.

Instrucciones con literales y de control.
 Las subrutinas y la pila.
 Los temporizadores:

El temporizador TMR0.

El Watchdog (el perro guardián).
 Las interrupciones:

Interrupciones externa INT.

Desbordamiento del TMR0.

Cambio de estado de las líneas RB4:RB7.

Finalización de estructura en la EEPROM.
 El Reset.
 Modo de bajo consumo.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
 Explicar las características de un microcontrolador con arquitectura RISC.
 Definir la arquitectura del microcontrolador PIC16C84/16F84.
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 Definir la función que realizan cada uno de los registros de propósito especial (SFR)
del microcontrolador.
 Explicar el patillaje del microcontrolador.
 Obtener programa fuente partiendo del diagrama de flujos de un programa.
 Diseño el algoritmo de resolución de un programa empleando el microcontrolador.
 Razonar los resultados obtenidos en los registros internos del microcontrolador
después de ejecutarse una serie de instrucciones.
 Realizar el ensamblado de un programa fuente con el programa ensamblador
MPLAB.
 Corregir un programa fuente con errores de sintaxis.
 Calcular el tiempo de ejecución de una pequeña secuencia de instrucciones.
 Razonar la utilidad de las subrutinas y explicar su funcionamiento.
 Realizar programas que contengan subrutinas.
 Razonar la utilidad de las interrupciones y explicar sus tipos y modo de
funcionamiento.
 Realizar programas que contengan programas de atención a las interrupciones.
 Explicar el funcionamiento del Reset.
 Explicar el funcionamiento del modo de trabajo en bajo consumo.
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ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD
Es evidente que el ritmo de desarrollo de las capacidades no tiene por qué ser el mismo en
todo un colectivo como es el grupo de alumnas y alumnos.
Es un proceso de aprendizaje en el que lo principal o exclusivo es la adquisición de
conocimientos, las adaptaciones curriculares a los diferentes ritmos de aprendizajes deben
realizarse actuando sobre el método (entendido aquí como un elemento curricular más),
proponiendo actividades diversas que conduzcan a metas semejantes.
En nuestro caso, es imposible proponer actividades alternativas que conduzcan a los
mismos resultados porque se deducen directamente de los procedimientos y son objetos de
aprendizaje, es decir, la actividad y no el conocimiento desarrollan las capacidades y
construye la incipiente competencia profesional.
Hemos de recordar que lo importante es el aprendizaje del propio proceso de análisis y, no
tanto el número de circuitos o funciones que se analizan. Es evidente que a mayor cantidad
de actividades, ordenadas en un orden creciente de complejidad, mayor nivel de madurez
en el análisis, pero es también evidente que es prácticamente imposible analizar todas las
posibles funciones o circuitos electrónicos. Por tanto, las adaptaciones pasan por establecer
ritmos de aprendizaje diferentes que vendrán marcados por un número diferente de
actividades. En la evaluación final del nivel alcanzado en la capacidad de análisis siempre
existirá un elemento subjetivo del profesor que dirige y organiza el proceso de aprendizaje.
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TEMAS TRANSVERSALES
Al estructurarse el aprendizaje en torno a un procedimiento de análisis de funciones y
circuitos digitales, ordenándose de menor a mayor nivel de complejidad, es prácticamente
imposible incorporar, en un esquema tan homogéneo como éste, contenidos de corte
actitudinal o temas transversales como la salud, la paz, la igualdad, etc. Pensamos que es
en la puesta en práctica o desarrollo en el aula (o en el laboratorio) donde verdaderamente
cabe hablar de valores y comportamientos, así como de su aprendizaje. Este tipo de
elementos forma parte de lo que se conoce como currículo oculto.
El papel que juega el profesor o la profesora en estos temas es determinante, tanto en lo
que respecta a su actitud personal como a la organización y dirección de las actuaciones de
los alumnos y alumnas dentro del centro educativo. Por otra parte, en la adquisición y
utilización de los recursos materiales es necesario tener presente una serie de criterios:
 Que permitan el trabajo en equipo.
 Que no degraden el medio ambiente.
 Que estén correctamente protegidos para que el alumnado no corra ningún riesgo al
usarlos o manipularlos.
 Que no sean discriminatorios (ni por razón de sexo, discapacidad física, etc.).
Las actividades en el aula, de una materia de estas características, propician la organización
en pequeños grupos para la realización de ensayos y medidas. Es fundamentalmente en
estos momentos cuando es posible potenciar la responsabilidad del alumnado sobre la tarea
que se ejecuta, la organización y el orden en las actuaciones, la solidaridad entre los
compañeros, la igualdad de sexos y el buen uso de los equipos y las instalaciones.
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