Crèdit 3: sistemes microprogramables.

a) Durada: 180 hores.

b) Objectius terminals.

Diferenciar les característiques tècniques i funcionals dels sistemes digitals microprogramables de les dels sistemes digitals cablats.

Identificar components i blocs funcionals de circuits electrònics digitals microprogramables, a partir dels esquemes i dels circuits muntats.

Interpretar les característiques tècniques i funcionals dels dispositius microprogramables i elements associats a partir de documentació tècnica.

Interpretar programes de control d'aplicacions microprogramables, a partir de llistats codificats en llenguatge de baix nivell.

Relacionar el flux de la informació en el programa de control del sistema amb els senyals d'entrada/sortida del circuit i els elements exteriors connectats.

Interpretar especificacions funcionals d'aplicacions electròniques que s'han de desenvolupar amb aplicacions programables.

Configurar esquemes funcionals amb dispositius microprogramables a partir d'aplicacions electròniques que s'han de resoldre.

Seleccionar les solucions programades i/o no programades que resolguin aplicacions electròniques, segons criteris tècnics i econòmics i disponibilitat dels components.

Elaborar algorismes que resolguin aplicacions digitals programables a partir de les especificacions del sistema.

Elaborar diagrames de flux corresponents a solucions d'un sistema digital programat, preparats per a ser programats amb tècniques estructurades, a partir d'algorismes definits.

Codificar els programes en un llenguatge adequat, a partir del diagrama de flux i amb la utilització de mòduls i/o procediments estandaritzats.

Posar a punt el programa, amb tècniques estàndards de depuració, fins a optimar l'execució de les especificacions funcionals del sistema.

Muntar maquetes de circuits electrònics digitals programables amb procediments estandaritzats de muntatge ràpid amb destresa, pulcritud i fiabilitat de connexions, a partir de l'esquema elèctric.

Instal.lar els programes de control en el maquinari de l'aplicació.

Verificar sistemàticament la integració del maquinari i del programari del sistema digital microprogramat, a partir de les especificacions funcionals.

Mesurar senyals digitals amb instrumentació adequada i segons procediments normalitzats.

Relacionar estats lògics calculats en un sistema digital programat amb mesures realitzades.

c) Continguts de fets, conceptes i sistemes conceptuals.

1. Matrius programables. Estructura i tècniques de disseny d'aplicacions:

Dispositius PLA.

Tècniques de disseny d'aplicacions combinacionals i seqüencials amb matrius programables.

Tècniques per a programar les matrius segons cada aplicació dissenyada.

2. Dispositius i estructures de memòries:

Busos de dades, d'adreces i línies de control.

Dispositius de memòria per a lectura/escriptura (RAM): tecnologies i tipus.

Dispositius de memòria ROM.

Dispositius de memòria PROM, EPROM, EEPROM, FLASH.

Estructures de memòries.

Mapes de memòria dels sistemes programables.

Descodificació del bus d'adreces.

Tècniques de programació de memòries EPROM.

3. Microprocessadors:

Característiques tècniques bàsiques dels microprocessadors més usuals.

Terminals de connexió dels xips microprocessadors més habituals.

Arquitectures internes dels microprocessadors més habituals.

4. Sistemes digitals amb microprocessador:

Diagrames de blocs dels sistemes digitals construïts amb microprocessadors.

Arquitectures estàndard dels sistemes programables.

Sistemes de busos.

Característiques i funcionament dels sistemes programables.

Dispositius d'entrada/sortida de la informació en sistemes programables.

Elements perifèrics i auxiliars dels sistemes programables.

5. Microcontroladors i sistemes basats en el microcontrolador:

Característiques tècniques bàsiques dels microcontroladors més usuals.

Terminals de connexió dels xips microcontroladors més habituals.

Arquitectures internes dels microcontroladors més habituals.

Diagrames de connexió i aplicacions dels microcontroladors.

Microcontroladors d'arquitectura RISC. Fonaments, funcionament i aplicacions.

6. Tècniques de programació de dispositius desenvolupats amb microcontroladors o microprocessadors:

El llenguatge ensamblador: característiques, elements i funcions.

Tècniques de programació amb llenguatge ensamblador.

Ús i creació de llibreries en ensamblador.

Sistemes d'enllaç de programes i rutines de llibreries.

Tècniques de desenvolupament de programes en llenguatges determinats d'alt i/o baix nivell, per a microprocessadors i microcontroladors.

Documentació dels programes.

Sistemes simuladors i emuladors.

d) Continguts de procediments.

1. Anàlisi de components, dispositius i blocs programables:

Interpretació de les característiques tecnològiques dels circuits integrats programables: matrius, memòries, microprocessadors, microcontroladors i altres dispositius constituents dels sistemes programables.

Interpretació de dades en catàlegs tècnics.

Identificació de la simbologia normalitzada dels components.

Identificació de funcions i blocs fonamentals utilitzats en els circuits programables.

Descripció de les característiques de funcionament de blocs i funcions dels circuits programables.

2. Anàlisi de sistemes electrònics digitals programables:

Identificació de components bàsics del sistema.

Identificació de les característiques dels circuits integrats incorporats a l'aplicació.

Interpretació dels esquemes elèctrics del sistema.

Interpretació funcional del sistema.

Identificació dels paràmetres bàsics del sistema.

Interpretació del programari del sistema.

Identificació de les relacions programari-maquinari del sistema.

3. Anàlisi de programari d'aplicacions en llenguatge ensamblador:

Interpretació de les estructures bàsiques de control dels llenguatges ensambladors.

Representació gràfica d'algorismes amb ordinogrames i diagrames de flux.

Comprovació sistemàtica de la validesa d'algorismes que resolen aplicacions.

4. Disseny de sistemes digitals combinacionals i/o seqüencials amb matrius programables:

Interpretació de les especificacions funcionals del sistema.

Determinació de funcions combinacionals necessàries per a configurar el sistema.

Determinació de funcions seqüencials necessàries per a configurar el sistema.

Determinació de les equacions lògiques que descriuen el funcionament del circuit.

Simplificació de les equacions lògiques.

Elaboració d'esquemes funcionals del circuit amb simbologia i normes de representació estàndards.

Selecció de la matriu programable que cal utilitzar, dels components i dispositius del sistema.

Programació de la matriu.

Obtenció de la matriu adequada a l'aplicació.

Muntatge de la maqueta.

Posada en funcionament del sistema.

5. Disseny de petites aplicacions de programari amb llenguatge ensamblador:

Interpretació de les especificacions del programari que cal realitzar.

Interpretació de les característiques del maquinari que actuarà amb el programa.

Selecció de rutines de la llibreria utilitzables en l'aplicació.

Preparació dels mòduls que cal programar en ensamblador.

Realització dels mòduls i del programa d'acord amb les regles de programació del llenguatge ensamblador utilitzat.

Depuració de cada mòdul i del programa.

Realització de l'enllaç de mòduls, rutines i programa principal.

Verificació de l'aplicació en els aspectes programari.

6. Disseny de sistemes programables amb microprocessador o amb microcontrolador:

Interpretació de les especificacions funcionals del sistema.

Determinació de funcions combinacionals necessàries per a configurar el sistema.

Determinació de funcions seqüencials necessàries per a configurar el sistema.

Determinació de les funcions que cal realitzar amb maquinari i/o amb programari.

Selecció del sistema programable que cal utilitzar.

Configuració de l'estructura maquinari del sistema.

Realització del programari del sistema.

7. Muntatge de maquetes d'aplicacions digitals programables ("wire-wrapping"):

Identificació de les fases i operacions que cal realitzar.

Planificació del procés de treball.

Preparació dels components que s'han de muntar.

Preparació d'eines i utillatges que cal utilitzar.

Connexió dels components.

Verificació visual del muntatge.

Conservació d'eines, utillatge i equips.

8. Mesures de les magnituds, senyals i estats lògics en sistemes digitals programables:

Identificació de les magnituds que cal mesurar.

Selecció dels instruments més adients segons magnituds que s'han de mesurar i procediments que cal utilitzar.

Posada a punt dels instruments en funció del valor esperat dels resultats previstos.

Realització de les mesures sota condicions de seguretat i precisió demanades.

Registre de resultats en el format adequat.

Interpretació dels resultats obtinguts.

Relació d'efectes amb causes.

Selecció del programa informàtic més adient segons magnituds que s'han de mesurar amb instrumentació virtual.

Posada a punt del maquinari que cal utilitzar com a instrumentació virtual.

Conservació dels instruments de mesura.

9. Ajust i posada en funcionament de sistemes digitals programables:

Obtenció de les dades, paràmetres i senyals de control en els punts de test del maquinari i programari dels circuits digitals programables.

Contrastació de les dades i paràmetres de control amb les especificacions de la documentació tècnica.

Ajust dels circuits digitals programables si és necessari.

10. Detecció d'avaries en sistemes digitals programables:

Identificació de símptomes observats o mesurats com a disfuncions o possibles avaries.

Interpretació dels símptomes.

Indicació de possibles causes maquinari i/o programari dels símptomes.

11. Diagnosi d'avaries en sistemes digitals programables:

Interpretació d'especificacions tècniques dels sistemes.

Utilització de mètodes guiats, textuals o gràfics, per a la diagnosi d'avaries.

Identificació de seccions o parts del maquinari i/o programari com a causes possibles de l'avaria.

Selecció de proves i mesures que cal fer.

Execució de mesures amb la instrumentació adequada.

Formulació del diagnòstic.

Determinació dels elements maquinari i/o programari que cal reparar o substituir.

12. Execució de la reparació de les parts circuitals dels sistemes digitals programables:

Selecció d'eines, útils i instruments necessaris.

Preparació del material i components que cal canviar.

Soldadura i dessoldadura de components d'inserció i de muntatge superficial.

Ajust de l'equip.

Verificació del funcionament de l'equip.

13. Elaboració de documentació tècnica de prototipus de productes electrònics digitals:

Elaboració d'esquemes i plànols necessaris per a la construcció de prototipus, en format de paper i/o fitxer informàtic, segons normes.

Elaboració de la memòria descriptiva del funcionament dels circuits i programes de control.

Elaboració del llistat de materials.

Elaboració de la documentació tècnica per a la detecció, diagnosi i localització d'avaries.

e) Continguts d'actituds.

1. Realització sistemàtica del procés de resolució de problemes:

Presa de decisions raonades al realitzar el disseny d'aplicacions electròniques digitals programables, segons especificacions funcionals.

2. Execució sistemàtica de la comprovació de resultats:

Correcció sistemàtica dels errors i/o disfuncions en els productes dissenyats, buscant el seu correcte funcionament.

3. Ordre i mètode de treball:

Ordenació de les tasques que cal realitzar en el muntatge i realització del programari de circuits electrònics digitals programables, buscant optimar la relació entre temps i qualitat.

Distribució racional de les operacions que cal fer dins de cada tasca de muntatge o programació, segons normatives i especificacions.

Ordenació del lloc de treball, disposant les eines, útils i instruments en el lloc idoni.

Acabat pulcre dels treballs, tant de maquinari com de programari, fent una verificació sistemàtica del treball realitzat.

4. Compromís amb les obligacions associades al treball:

Conservació de les eines, útils, instruments i equips utilitzats, fent un manteniment preventiu i correctiu d'acord amb les normatives i disponibilitats.

Gestió racional del temps disponible per fer les tasques assignades en les diferents operacions de treball de muntatge i programació.

Realització de les operacions segons les reglamentacions i normatives vigents, internes en el centre educatiu i de seguretat personal.

5. Execució independent del treball:

Execució de les tasques que cal realitzar amb autosuficiència.

6. Confiança en si mateix:

Execució de les tasques que cal realitzar amb seguretat.

Autoavaluació sistemàtica de les tasques realitzades en els aspectes de qualitat, temps, procés seguit i adequació d'eines, útils i instruments a la tasca que s'ha de fer.

7. Mentalitat emprenedora en les tasques i accions:

Recerca de noves actuacions en la resolució de circuits digitals programables, segons les especificacions i normatives donades.

8. Obertura a l'àmbit professional i la seva evolució:

Interès pels avenços tecnològics en la resolució de les aplicacions de productes digitals programables.

9. Adaptació a noves situacions:

Reorganització de la feina a partir de dificultats no previstes i/o noves situacions.

10. Respecte per la salut, el medi ambient i la seguretat laboral:

Realització de les tasques sota normatives de seguretat legals i internes en el centre educatiu.

Ús correcte de les eines, útils i/o equips segons l'operació que s'ha de fer.

Recollida de deixalles en els contenidors corresponents segons el tractament que s'ha de rebre.

11. Valoració de resultats:

Interrogació sistemàtica sobre el procés seguit en el disseny i muntatge de productes digitals i/o microprogramables.

Autovaloració de les tasques realitzades en els aspectes de qualitat, temps, procés seguit i adequació d'eines, útils, instruments i equips a la tasca que cal fer.