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ELECTRÓNICA DIGITAL Y MICROCONTROLADORES. OBJETIVO GENERAL
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ELECTRÓNICA DIGITAL Y MICROCONTROLADORES • OBJETIVO GENERAL • Diseñar sistemas electrónicos digitales básicos apoyándose en sus principios y leyes, inculcando el sentido de responsabilidad, creatividad, pensamiento analítico y trabajo en equipo para el desarrollo de proyectos en el área de la ingeniería biomédica. • METODOLOGÍA • Clases magistrales • Laboratorios • Análisis • Diseño • Simulación 1/20
ELECTRÓNICA DIGITAL Y MICROCONTROLADORES • CONTENIDO • Sistemas digitales • Sistemas combinacionales de mayor integración • Sistemas secuenciales • Microcontroladores 2/20
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ELECTRÓNICA DIGITAL Y MICROCONTROLADORES • EVALUACIÓN • Parcial (20%) martes 14 de septiembre • Final (30%) martes 16 de noviembre. Tema: Todo. • Laboratorios (20%) -6- • Proyecto integrador (15%) • Exámenes cortos (15%) -5- 4/20
ELECTRÓNICA DIGITAL Y MICROCONTROLADORES • BIBLIOGRAFÍA • MARCOVITZ, Alan B. Diseño digital. 2 ed. México: McGraw-Hill, 2005. (621.395/M321). • MANO, M. Diseño Digital. 3 ed. México: Prentice Hall, 2003. (621.395/M877). • FLOYD, Thomas L. Fundamentos de sistemas digitales. 7 ed. Upper Saddle River: Pearson/Prentice Hall, 2000. (621.382/F645/7ed). • ANGULO, José María y ANGULO, Ignacio. Microcontroladores PIC: la solución en un chip. 5 ed. México : McGraw-Hill, 2006. (004.24/C965m/5ed). • VALDÉS, Fernando E. y PALLÁS, Ramón. Microcontroladores: fundamentos y aplicaciones con PIC. México: Alfaomega S.A. 2007. (004.24/V145). • UYEMURA, John. Diseño de sistemas digitales.6. ed. México: Prentice-Hall, 1997. • MANO, Morris. y KIME, Charles. Fundamentos de diseño lógico y de computadores.México: Pearson, 1998. (621.39/M875/3ed). • ANGULO, José María y ANGULO, Ignacio. Microcontroladores PIC: diseño práctico de aplicaciones. Primera parte: el PIC16F84. Lenguajes PBASIC y ensamblador. 3 ed. Madrid: McGraw-Hill, 2003. (004.24/A594). • KIME, Charles R. y MORRIS, M. Fundamentos de diseño lógico y de computadores. 3 ed. Madrid : Pearson/Prentice Hall, 2005. (621.39/M875). • BROWN, Stephen y VRANESIC, Zvonko. Fundamentals of digital logic with VHDL design. 3 ed. New York: McGraw-Hill, 2009. (621.395/B877/3ed). • MORRIS, M. Diseño digital. 3 ed. México: Pearson/Prentice Hall, 2003. (621.395/M877). • GARCÍA, Eduardo. Compilador C CCS y simulador Proteus para microcontroladores PIC. México: Alfaomega S.A. 2008. (005.45/G216). 5/20
CAPITULO 1: SISTEMAS DIGITALES 1.1 INTRODUCCIÓN: Mundo discreto http://elizabethredmond.greenoptions.com/files/images/electric%20generator_0.jpg http://static.howstuffworks.com/gif/cd-sample0.gif Forma natural de las señales. Tiene infinitos puntos: función continua 6/20
CAPITULO 1: SISTEMAS DIGITALES 1.1 INTRODUCCIÓN: Mundo discreto o muestreado http://nexus404.com/Blog/2007/04/18/animated-led-clock/ http://thestereobus.com/wp-content/uploads/2008/01/sampled_signal.png Tiene puntos finitos: Señal discontinua 7/20
Digitalización de una señal analógica Analógica Muestreada (tiempo) Cuantizada (Amplitud) Digital (Tiempo-ampitud) 8/20 http://rodrigocadiz.com/imc/html/img156.png
Sistema de conversión A/D-D/A Analógico Digital Analógico Conversión A/D Conversión D/A 9/20 http://images.apple.com/uk/pro/techniques/connectingguitar/images/image_connectingguitar2.jpg
Sistema de conversión A/D-D/A Entrada analógica Filtro antialising Conversor D/A Conversor A/D Procesamiento digital Filtro anti-imagen Salida analógica 10/20
Proceso de cuantización Resolución en amplitud 11/20 http://www.webkinesia.com/games/images/
Proceso de muestreo Resolución temporal 12/20 http://zone.ni.com/images/reference/en-XX/help/371361B-01/loc_eps_samples.gif
Teorema del muestreo • Teorema de Shanon-Nyquist: Para reproducir fielmente una señal analógica se debe muestrear como mínimo al doble del máximo componente frecuencial de la señal El filtro antialising garantiza que la señal a muestrear tenga un rango definido de frecuencias 13/20
Representación de señales digitales • Estados lógicos: Los valores que toma una señal digital se construyen a partir de una representación de dos estados lógicos Apagado http://www.hispapanels.com/tienda/images/onoffon.jpg Encendido 14/20 http://www.opencockpits.com/catalog/images/onoff.jpg http://www.artistsvalley.com/images
Representación de señales digitales • Funciones lógicas: Es la relación que se establece entre dos variables lógicas Variables lógicas Tabla de verdad 15/20
SW1 SW2 SW-SPST SW-SPST L1 12V BAT1 9V Representación de señales digitales • Funciones lógicas de varias variables 16/20
SW3 SW-SPST L2 SW4 12V BAT2 9V SW-SPST Representación de señales digitales • Funciones lógicas de varias variables 17/20
Compuertas lógicas • Son representaciones esquemáticas de funciones lógicas, tienen su propia tabla de verdad y permiten la formación de diagramas lógicos 18/20 http://lc.fie.umich.mx/~jfelix/LabDigI/Practicas/P4/Lab_Digital_I-4_html_m41e0209.png
Compuertas lógicas • Construcción circuital 19/20 http://i43.tinypic.com/2qa5ylc.jpg
Compuertas lógicas • Construcción circuital 20/20 http://i43.tinypic.com/2qa5ylc.jpg