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.- CPUaren 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.- Tenporizadoreak

2.3.- LCD pantaila

2.4.- Bihurgailu analogikoak (ADC)

2.5.- PWM seinaleak

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.



Alderdi praktikoari dagokionez, 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 oinarrizko osagaiak (ledak eta pultsadoreak), tenporizadoreak, 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 pantailaren kontrola.

4. praktika: ADC Analogiko/Digital bihurgailuaren erabilera.

5. praktika: Serie komunikazioa UART moduluaren bitartez.

6. praktika: Serbomotorren kontrola PWM seinaleen bitartez: OC modulua; beste aukerak.

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 habiaratzen joango 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. Ebaluazio jarraitua

Sistema honek beharrezkoa du eskoletara etortzea (gutxienez % 80) eta ebaluazioan kontuan hartuko diren eginkizun guztiak egitea (kontrolak, praktikak eta proiektua).

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

Kontrolak: % 35

Praktikak: % 30

Proiektua: % 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. Ebaluazio globala.

Azterketa baten bidez ebaluatuko da. Azterketaren iraupena 5 ordu ingurukoa izango da, eta bi zatitan banatuko da: azterketa teorikoa, % 40 pisukoa, eta azterketa praktikoa, % 60 pisukoa. Irakasgaia gainditzeko ikasleak nota minimo bat atera beharko du (4/10) zati bakoitzean, eta azkeneko notak 5 izan behar du gutxienez.



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

- 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.

- 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
- PIC32MX Family Reference Manual, DS61127

Aldizkariak

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