Irakasgai honetan ikaste-prozesuaren emaitzak hauek izango dira:



+Sistema txertatuen analisia, ebaluazioa eta diseinua.

+Kontroleko sistema txertatuetan erabiltzera zuzendutako mikrokontrolagailu baten arkitektura orokorra.

+Sistema txertatuetako aplikazioetan erabilitako periferiko ohikoen deskribapen funtzionala, kudeaketa eta erabilpena.

+Garatze-lan praktikoa laborategian, C lengoaian idatzitako aplikazioak diseinatzen.

0.- Sistema txertatuen ikuspegi orokorra. Aplikazio adibideak.



1.- CPU-ren arkitektura

1.1.-Erregistroak. UALa. Erloju-sistema

1.2.-Agindu-fluxua eta helbideratze-moduak

1.3.-Etenak



2.- Periferiko orokorrak

2.1.- Sarrera/irteerako portuen egitura

2.2.- Denborizatzaileak

2.3.- LCD

2.4.- Modulu analogikoak (ADC)

2.5.- PWM

2.6.- Serie-komunikazioa (UART, I2C)



3.- Programazioa

3.1.- Programaren egitura orokorra

3.2.- Inkesten eta etenen bidezko programazioa. Egoera-makinak.



4.- 32 biteko mikrokontroladoreak.



Maila praktikoan:

Maila praktikoan, MPLAB X garatze-ingurune integratuarekin (IDE) lan egingo da, REAL ICE emuladorearekin eta prototipoak garatzeko Explorer 16 txartelarekin. Honako gai hauek jorratuko dira: sarrera/irteerako dispositiboak, denborizatzaileak, ADC Analogiko/digital bihurgailua, komunikazio-protokoloak, eta abar. Hori guztia aplikatzeko, beso robotiko bat kontrolatzeko proiektua egingo da.



0. praktika: MPLAB X garapen-ingurunea: demo programaren exekuzioa eta analisia.

1. praktika: LEDen eta pultsadoreen kontrola, inkestaz zein etenen bidez.

2. praktika: Denborak neurtzea: kronometro baten diseinua.

3. praktika: LCD erakusgailuaren kontrola.

4. praktika: ADC Analogiko/Digital bihurgailuaren erabilera.

5. praktika: Serie komunikazioa UART moduluaren bitartez.

6. praktika: Serbo motorren kontrola, OC moduluaren bitartez, PWM teknika erabiliz.

7. praktika: Serie komunikazioa I2C busaren bitartez: distantzia-sentsorea.



Proiektua: Garatu proiektu bat aurreko praktikak integratuz.

Ikerketa-lana (hautazkoa): 32 biteko mikrokontroladoreei buruzko txostena.

Metodologia aktiboak bultzatuko dira, eskolan irakaslearen aurrean egoteko saioetan, zein eskolatik kanpokoetan. Ikasleen parte hartze aktiboa eta talde-lana funtsezkoak dira gaitasunak eskuratzeko. Egin beharreko jarduera guztiek isla izango dute ebaluazioan, dagokien neurrian. Astero, ebaluazioan kontuan hartuko den atazaren bat aurkeztu beharko da, eta horri buruzko berrelikadura lehenbailehen emango zaie ikasleei, aurrerapenaren berri izan dezaten, modu horretan indarguneak eta ahulguneak detektatu eta, behar izanez gero, ikasketa-erritmoa garaiz zuzendu ahal izateko.



Irakasgai honen izaera, funtsean, praktikoa denez, irakaskuntza-metodologia alderdi praktikoan zentratuko da batik bat: tutorizazioa, elkarrizketak, eta ikasleen norbanako zein taldekako lana.



Irakasgaiaren helburuak erdiesteko, irakasgaia hiru zatitan banatzen da:

1) Hasteko, banakako ikasketa-lana eta taldekako praktikak egingo dira, non mikrokontrolagailuei buruzko ezagutza orokorrak eskuratuko diren. Horretarako, mikrokontrolagailu komertzial jakin bat erabiliko da, Microchip enpresak ekoitzitako PIC24H delakoa, eta Explorer 16 delako txartela prototipoak garatzeko. Periferiko orokorrak lantzeko oinarrizko praktikak, haien artean “kabiatuak”, egingo dira.

2) Horren ondoren, proiektu bat (adibidez, beso robotiko bat erabiliz) planifikatu eta garatu beharko da talde-lanean. Horretarako, eskuratutako ezagutzak aplikatu beharko dira, eta horrela ezagutza horietan sakondu eta zabaltzeko aukera izango da.

3) Aurrekoekin batera, merkatuan dauden mikrokontrolagailu ahaltsuenen ezaugarriak aztertzeko aukera izango da, proposatutako ikerketa-lan bat eginez.

Irakasgaia bi modutan gainditu ahal izango da: etengabeko ebaluazio bidez edo amaierako ebaluazio

bidez. Irakasgaian lehenesten den ebaluazio mota da. Etengabeko ebaluazioa egin nahi ez bada, irakasleari jakinarazi beharko zaio lauhilekoaren lehenengo hilabetean zehar.



Lehenengo deialdiari begira, ebaluazio mota aukeratu ahal izango da bi hauen artean:



a. Etengabeko ebaluazioa

Eskolan bertan egingo diren jardueretan (% 80ko presentzialtasuna) eta ebaluazioan kontuan hartuko diren eginkizun guztietan parte hartu behar da.



Etengabeko ebaluazioan, azken kalifikazioa lortzeko, kontuan hartuko da, modu haztatuan, ikasleek egindako lana, banaka zein taldeka. Egin beharreko jarduera bakoitzaren balioa honako hau izango da:

Ezagutzen kontrolak: % 35

Oinarrizko praktikak: % 30

Proiektua (beso robotikoa): % 25

Ahozko defentsa (proiektuaren gaineko elkarrizketa): % 10



Irakasgaia gainditzeko ikasleak nota minimo bat atera beharko du (4/10) zati bakoitzean, eta azkeneko notak 5 izan behar du gutxienez





b. Amaierako ebaluazioa.

Azterketa baten bidez ebaluatuko da. Azterketaren iraupena 5 ordukoa izango da, eta bi zatitan banatuko da: azterketa teorikoa, % 40 pisukoa, eta azterketa praktikoa, % 60 pisukoa.



Ohiko deialdiari uko egiteko nahikoa izango da etengabeko ebaluazioan parte ez hartzea amaieraraino eta amaierako ebaluazioan ez aurkeztea.





OHARRA: konfinamendura itzuli beharko balitz, ebaluazio probak (etengabeko eta amaierako ebaluazioa) egingo lirateke telematikoki: galdetegiak, elkarrizketak eta entregak ikasgela birtualean (eGela), eta BBC konexioak.

- Ordenagailu pertsonala.
- Programazio- eta simulazio-ingurunea (MPLAB X IDE).
- REAL ICE emuladorea.
- Explorer 16 prototipo txartela.
- Laborategiko materiala.
- Dokumentazioa: irakasgaiaren apunteak (eGelan eskuragarri).

Oinarrizko bibliografia

- Programming 16-Bit PIC Microcontrollers in C: Learning to Fly the PIC 24. Lucio Di Jasio, Publisher: Newnes, 2007

- Programming 32-bit Microcontrollers in C: Exploring the PIC32 Lucio Di Jasio, Newnes, 2008

- PIC24F Family Reference Manual

- PIC24H Family Reference Manual

- Embedded Systems Architecture T. Noergaard, Elsevier, 2008

- Designing Embedded Hardware, Second Edition. J. Catsoulis, OREALY, 2005

- Embedded Software: The Works, C. Walls, Elsevier, 2006

- Embedded System Design: A Unified Hardware/Software Introduction. F. Vahid, T. Givargis, John Wiley & Sons, 2002.

- Real-Time Systems Design and Analysis, 3rd Edition. P. A. Laplante, Wiley-IEEE Press, 2004

- Embedded Microprocessor Systems: Real World Design. Stuart R. Ball, Newnes, 2002.

- Fundamentos De Informática Para Ingeniería Industrial. Miguel A. Rodríguez Jódar y otros, Servicio de Publicaciones. Universidad de Sevilla. Sevilla, 2004

- El Lenguaje de Programación C. Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie; Pearson Educación (Prentice-Hall)

Gehiago sakontzeko bibliografia

- Designing Embedded Systems with PIC Microcontrollers: Principles and Applications. Tim Wilmshurst, Newnes, 2006.
- Microcontroller Based Applied Digital Control. Dogan Ibrahim, Wiley, 2006.
- Dogan Ibrahim, Advanced PIC Microcontroller Projects in C: From USB to RTOS with the PIC 18F., Newnes, 2008,
- PICmicro Mid-Range MCU Family Reference Manual, DS31035
- dsPIC30F Family Reference Manual, DS70046
- PIC32MX Family Reference Manual, DS61127
- ARM Architecture Reference Manual. D. Seal, Elsevier, 2001
- ARM System Developer's Guide: Designing and Optimizing System Software. A. N. Sloss, D. Symes, C. Wright, Morgan Kaufmann Publishers, 2004
- ARM920T-based Microcontroller: AT91RM9200. ATMEL, 2006
- Nios II Processor Referente Handbook. Altera, 2009
- Nios II Software Developers Handbook, Altera, 2009
- Embedded Design Handbook, Altera, 2009

Aldizkariak

- IEEE Transactions on Control Systems Technology
- Embedded Computing Design, www.embedded-computing.com
- Embedded Systems Programming