DEPARTAMENTO DE: FISICA
CARRERA: TECNICO UNIVERSITARIO EN MICROPROCESADORES
ASIGNATURA: INTERFASES Y PERIFERICOS I
PROFESOR RESPONSABLE: ING.MIGUEL ANGEL GUARNES mguarnes@unsl.edu.ar

CUATRIMESTRE: PRIMERO AÑO: 1999
CREDITO HORARIO: 180 Hs. CHS: 12 Hs

PROGRAMA: INTERFASES Y PERIFERICOS I

OBJETIVOS:

1. Proporcionar al alumno los conocimientos relacionados a los dispositivos periféricos que pueden conectarse a los sistemas basados en microprocesador.
2. Proporcionar al alumno los conocimientos sobre las interfases entre los dispositivos periféricos y los sistemas basados en microprocesador. Estos conocimientos están relacionados a las características físicas de la interfase (elécticricas y mecánicas), y también el desarrollo del sofware que permite realizar la interfase.
3. Proporcionar el conocimiento en los siguientes temas: Tecnologías lógicas e interfases, Comunicación en paralelo, Teclados, Display, Comunicación en serie, módem, Buses I2C y USB.
4. Realizar experiencias de laboratorio, con el fin de reforzar los conocimientos adquiridos,.
5. Implementar diferentes interfases entre sistemas basados en microprocesadores, microcontroladores, PC.

CONTENIDO ANALÍTICO:

TEMA 1: Tecnologías Lógicas e Interfases

1.1 Tecnologías lógicas TTL y CMOS. Características de entrada y salida. Dispositivos Trhee-state y open-collector. Interfases entre diferentes tecnologías. Excitación de entradas CMOS y TTL. Excitación de lógica digital desde comparadores y amplificadores operacionales. Excitación de cargas digitales externas desde CMOS y TTL.
1.2 Opto-acopladores y relés. fotodiodo. opto-transistor. opto-triac. Excitación de relés, contactores timers.

1.3 Comunicación digital sobre cables largos. Interconexiones en un circuito impreso. Excitación de cargas capacitivas. Interconexiones entre circuitos impresos. Buses de datos.
1.4 Excitación de cables. Excitación lógica de 5 volts directa. Excitación diferencial. Excitación por lazo de corriente. Líneas de transmisión, Efectos de la impedancia sobre l propagación de señal. Técnicas de blindaje y conexiones a tierra.

TEMA 2: Comunicación en Paralelo

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

TEMA 3: Interruptores y Teclado

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

TEMA 4: Display

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

TEMA 5: Comunicación Serie

5.1 Definición. Ventajas. Desventajas. Tipos de comunicación serie: Unidireccional, Bidireccional, Half-Duplex, Full-Duplex, Punto a punto, Multipunto, Un transmisor - Varios receptores, Varios transmisores - varios receptores, Sincrónico,Asincrónico.
5.2 Estándar RS232: Niveles de tensión, Velocidad Máxima y estándares, Longitud Máxima, Tipos de conectores y cables.
5.3 Accesorios para RS232: Monitor RS232, Adaptadores DB25-DB9 y DB9-DB25, Conmutador RS232, Loop-back.
5.4 UARTs : 8250, 14450, 14550

5.5 Drivers y Receivers RS232. Circuito placa RS232 en la PC. El puerto serial RS232 en la PC: Direcciones, Interrupciones de la BIOS para configuración, transmisión y recepción, Funciones del DOS para configuración, transmisión y recepción.
Circuitos de interfase RS232 en sistemas basados en microcontroladores.
5.6 La comunicación serie en fa familia de microcontroladores 8051
5.7 Circuitos y programas para la interfase entre dos PCs
Circuitos y programas para la interfase entre dos Sistemas basados en microcontroladores 8051
Circuitos y programas para la interfase entre una PC y un sistema basado en el microcontrolador 8051
5.8 Estándares RS422 y RS485: Características. Drivers, Receivers. Conversión entre estándares
5.9 El circuito integrado MC14649 para formar una red de dispositivos usando RS232.

TEMA 6: Módem

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

TEMA 7: Bus I2C y Bus Universal Serial Bus

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

PRÁCTICAS DE LABORATORIO:

Práctica 1: Tema 1 "Tecnologías e interfases"
Práctica 2: Tema 2 "Excitación de cargas desde dispositivos lógicos. Optoelectónica."
Práctica 3: Tema 2 "Selección de dispositivos. Interrupciones "
Práctica 4: Tema 2 "Puertas de Entradas-Salidas Programables. El 8255"
Práctica 5: Tema 2 "Puerto Paralelo en la PC. Transferencia de archivos entre PCs"
Práctica 6: Tema 3 "Teclados. Eliminación de rebotes de contactos"
Práctica 7: Tema 3 "Controlador de teclado 74C922"
Práctica 8: Tema 4 "Display "
Práctica 9: Tema 4 "Display Programable"
Práctica 10: Tema 5 "Interfase RS232"
Práctica 11: Tema 5 "Interfase RS422"
Práctica 12: Tema 5 "Interfase RS232 entre PC y microcontrolador 8051"
Práctica 13: Tema 6 "Módem con XR2206 y XR2211"
Práctica 14: Tema 7 "Diseño de interfases con el bus I2C"

REGLAMENTO

Condiciones para cursar la asignatura

Las condiciones de correlatividad establecidas en el plan de estudios de la carrera y las posibles modificaciones realizadas por la Secretaría Académica y el Departamento Alumnos de la Facultad de Física.

Requisitos para regularizar la asignatura

Esta asignatura no se aprueba por el sistema de promoción.

Para regularizar la asignatura se deberán aprobar los parciales, prácticos y cumplir los porcentajes de asistencias que se detallan en los ítems referidos a parciales y prácticos.

Parciales

· Se tomarán cuatro parciales distribuidos de la siguiente forma:
Parcial 1: Temas 1 y 2
Parcial 2: Temas 3 y 4
Parcial 3: Temas 5 y 6
Parcial 4: Tema 7

· Aprobación de los parciales: Se aprueban con mas de 7 puntos sobre 10.
· Recuperación: Cada parcial posee una recuperación.
· Recuperación Extraordinaria. Se puede recuperar solamente un parcial.
Los alumnos que figuren como alumnos que trabajan en el listado provisto por el Departamento de Alumnos, tienen derecho a una recuperación mas.

· NOTA: El alumno que no asista a un parcial sin haber presentado un justificativo previo deberá recuperar dicho parcial.

Prácticos

Los prácticos pueden ser de problemas o de laboratorio. Para ambos se deben cumplir los siguientes requisitos.

· Asistencia al 70% sobre la duración total de cada práctica
· Para la recuperación las prácticas se agrupan de cuatro. Cada cuatro prácticas se puede recuperar solamente una.
· Para aprobar una práctica se debe:
· Prácticas de Laboratorio: Aprobar las experiencias en el laboratorio.
· Prácticas de Problemas: Presentar el informe correspondiente en el plazo de una semana. El informe se debe presentar según el "Reglamento para la presentación de informes de trabajos Prácticos" ( reglamento de la cátedra) en el plazo de una semana.
· Aprobar del informe de práctica.