Guía docente de la asignatura

Sistemas Electrónicos Digitales

Curso 2021 / 2022
Fecha última actualización: 15/06/2021
Fecha de aprobación: 15/06/2021

Grado

Grado en Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Módulo

Materias Comunes

Materia

Tecnología Electrónica

Curso

3

Semestre

1

Créditos

6

Tipo

Obligatoria

Profesorado

Teoría

  • Francisco Barranco Expósito. Grupos: A y B
  • Francisco José Pelayo Valle. Grupos: A y B

Prácticas

  • Francisco Barranco Expósito. Grupos: 1, 2, 3 y 4
  • Francisco José Pelayo Valle. Grupos: 1, 2, 3 y 4

Tutorías

Francisco Barranco Expósito

fbarranco@ugr.es
  • Tutorías 1º semestre
    • Jueves de 15:30 a 18:30 (Etsiit)
    • Miércoles de 10:30 a 13:30 (Etsiit)
  • Tutorías 2º semestre
    • Jueves de 15:30 a 18:30 (Etsiit)
    • Miércoles de 10:30 a 13:30 (Etsiit)

Francisco José Pelayo Valle

fpelayo@ugr.es
  • Tutorías 2º semestre
    • Jueves de 8:30 a 10:30 (Etsi Informática)
    • Viernes de 8:30 a 12:30 (Etsi Informática)
  • Tutorías 1º semestre
    • Jueves de 8:30 a 10:30 (Etsi Informática)
    • Viernes de 8:30 a 12:30 (Etsi Informática)

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Se recomienda haber superado las asignaturas y adquirido las competencias de semestres precedentes; y especialmente las asignaturas: Componentes y circuitos electrónicos, Fundamentos de programación y Electrónica digital.

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Grado)

Introducción a los sistemas electrónicos programables. Microprocesadores y microcontroladores. Interfaces de memoria y de entrada/salida. Dispositivos de hardware reconfigurable. HDL y fundamentos de síntesis automática.

Competencias asociadas a materia/asignatura

Competencias generales

  • CG01 - Capacidad para aprender de manera autónoma nuevos conocimientos y técnicas adecuados para la concepción, el desarrollo o la explotación de sistemas y servicios de telecomunicación. 
  • CG02 - Capacidad de utilizar aplicaciones de comunicación e informáticas (ofimáticas, bases de datos, cálculo avanzado, gestión de proyectos, visualización, etc.) para apoyar el desarrollo y explotación de redes, servicios y aplicaciones de telecomunicación y electrónica. 
  • CG03 - Capacidad para utilizar herramientas informáticas de búsqueda de recursos bibliográficos o de información relacionada con las telecomunicaciones y la electrónica. 
  • CG09 - Capacidad de análisis y diseño de circuitos combinacionales y secuenciales, síncronos y asíncronos, y de utilización de microprocesadores y circuitos integrados. 
  • CG10 - Conocimiento y aplicación de los fundamentos de lenguajes de descripción de dispositivos de hardware. 

Competencias transversales

  • CT01 - Capacidad de análisis y síntesis: Encontrar, analizar, criticar (razonamiento crítico), relacionar, estructurar y sintetizar información proveniente de diversas fuentes, así como integrar ideas y conocimientos.  
  • CT02 - Capacidad de organización y planificación así como capacidad de gestión de la Información. 
  • CT03 - Capacidad de comunicación oral y escrita en el ámbito académico y profesional con especial énfasis, en la redacción de documentación técnica. 
  • CT04 - Capacidad para la resolución de problemas. 
  • CT05 - Capacidad para tomar decisiones basadas en criterios objetivos (datos experimentales, científicos o de simulación disponibles) así como capacidad de argumentar y justificar lógicamente dichas decisiones, sabiendo aceptar otros puntos de vista. 
  • CT06 - Capacidad para el uso y aplicación de las TIC en el ámbito académico y profesional.  
  • CT07 - Capacidad de comunicación en lengua extranjera, particularmente en inglés. 
  • CT08 - Capacidad de trabajo en equipo. 
  • CT09 - Capacidad para el aprendizaje autónomo así como iniciativa y espíritu emprendedor. 
  • CT10 - Motivación por la calidad y la mejora continua, actuando con rigor, responsabilidad y ética profesional.  
  • CT11 - Capacidad para adaptarse a las tecnologías y a los futuros entornos actualizando las competencias profesionales.  
  • CT12 - Capacidad para innovar y generar nuevas ideas. 
  • CT13 - Sensibilidad hacia temas medioambientales. 
  • CT14 - Respeto a los derechos fundamentales y de igualdad entre hombres y mujeres. 
  • CT15 - Capacidad para proyectar los conocimientos, habilidades y destrezas adquiridos para promover una sociedad basada en los valores de la libertad, la justicia, la igualdad y el pluralismo. 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

  • Conocer las alternativas de implementación de sistemas electrónicos basados en microprocesadores y en chips configurables por el usuario.
  • Conocer la arquitectura de procesadores integrados para aplicaciones específicas; especialmente los microcontroladores.
  • Aprender la metodología de desarrollo de sistemas electrónicos basados en microprocesadores y en chips configurables por el usuario.
  • Comprender el funcionamiento de buses, memorias, e interfaces de entrada/salida en el contexto de los sistemas basados en microprocesadores para aplicaciones específicas.
  • Diseñar sistemas electrónicos digitales programables con requisitos especiales de consumo, portabilidad, fiabilidad  y coste.
  • Saber especificar un sistema electrónico digital mediante un lenguaje de descripción de hardware (HDL)
  • Conocer los fundamentos de las herramientas de síntesis automática de hardware digital.
  • Distinguir las características tecnológicas, estructurales y funcionales de los chips configurables por el usuario.
  • Utilizar herramientas de desarrollo de sistemas electrónicos basados en microprocesadores y de herramientas de síntesis automática de sistemas digitales

Programa de contenidos teóricos y prácticos

Teórico

  1. Introducción.
    1.  Evolución de la tecnología
    2.  Alternativas de implementación de sistemas electrónicos digitales
    3.  Evolución de metodologías de diseño
    4.  Sistemas programables y de hardware configurable.
  2. Microprocesadores
    1.  El microprocesador como componente principal de los sistemas electrónicos digitales.
    2. Clasificación de los procesadores integrados actuales.
    3.  Sistemas basados en microprocesadores: generalidades, metodología y herramientas de desarrollo. Organización de la memoria y entradas/salidas.
  3. Sistemas con microcontroladores
    1. Arquitectura y programación de microcontroladores.
    2. Recursos internos para E/S:  Puertos paralelo y serie, conversión A/D y módulos CCP
    3. Interrupciones, condiciones de inicialización, modos de bajo consumo.
    4. Diseño de sistemas con microcontroladores: selección del microcontrolador; conexión de memorias externas; conexión de los puertos y buses externos del microcontrolador.
  4. Lenguajes de descripción de dispositivos de hardware
    1. Estudio de lenguaje estándar de descripción de hardware: especificaciones estructurales y funcionales.
    2. Descripciones HDL para síntesis. Inferencia de recursos de hardware.
  5. Dispositivos de hardware reconfigurable
    1. Revisión de tecnologías y arquitecturas de chips configurables por el usuario
    2. Procesadores integrados en chips configurables
  6. Síntesis de hardware digital
    1. Compiladores de HDL para simulación y para síntesis.
    2. Sintetizadores lógicos y RT. Fundamentos y técnicas de optimización.  

Práctico

Seminarios

S1    Herramientas de desarrollo de sistemas con microcontroladores

S2    Entorno integrado de especificación, simulación y síntesis de HDL

Prácticas de laboratorio:

P1    Especificación y simulación de sistemas electrónicos digitales basados en microcontroladores.

P2    Desarrollo de sistemas basados en microcontroladores.

P3    Especificación en HDL y simulación de sistemas electrónicos digitales RT.

P4    Síntesis de arquitecturas HDL en circuitos integrados de lógica configurable por el usuario.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • Compilador C CCS y simulador Proteus para microcontroladores PIC. 2ª edición. Marcombo, 2009.
  • Microcontroladores PIC ;José M. Angulo Usategui, Ignacio Angulo Martínez. Mc Graw-Hill, 2003.
  • VHDL for Logic Synthesis ; A. Rushton  John Wiley and Sons, 2011.
  • VHDL Lenguaje para síntesis y modelado de circuitos. F. Pardo y J. A. Boluda, Ed. ra-ma, 1999.
  • Rapid Prototyping of Digital Systems : SOPC Edition . J.O. Hamblen, T.S. Hall, y M.D. Furman , Springer, 2008.

Bibliografía complementaria

  • Maxfield, C., FPGAs: Instant Access, Newnes 2008
  • Standard IEEE Std 1076.

Enlaces recomendados

Webs de fabricantes de circuitos integrados (microcontroladores, FPGAs, etc), y de hardware y software de desarrollo.

Metodología docente

  • MD01 Lección magistral 
  • MD02 Actividades prácticas 
  • MD03 Seminarios 
  • MD04 Actividades no presenciales 
  • MD05 Tutorías académicas 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)

Evaluación ordinaria

Se aplicará un proceso de evaluación continua con los siguientes instrumentos:

• Para la parte teórica se realizarán exámenes finales o parciales, sesiones de evaluación y entregas de ejercicios sobre el desarrollo y los resultados de las actividades propuestas. La ponderación de este bloque será del 60%

•Para la parte práctica se realizarán prácticas de laboratorio, resolución de problemas y desarrollo de proyectos (individuales o grupales), y se valorarán las entregas de los informes/memorias realizados por los alumnos y, en su caso, las entrevistas personales con los alumnos y las sesiones de evaluación. La ponderación de este bloque será de un 40%.

•Es necesario aprobar ambas partes por separado para aprobar la asignatura aplicando la ponderación relativa indicada. 

Todo lo relativo a la evaluación se regirá por la Normativa de evaluación y calificación de los estudiantes vigente en la Universidad de Granada.

Evaluación extraordinaria

Para la convocatoria extraordinaria la prueba consistirá en:

-Examen escrito del bloque de teoría.

-Examen escrito del bloque de prácticas.

La ponderación relativa en su contribución a la nota final coincide con la indicada más arriba para la evaluación continua.

Evaluación única final

Para los estudiantes que se acojan a la evaluación única final (siguiendo el proceso establecido de solicitud al principio del curso, según la normativa de la Universidad de Granada), la prueba de evaluación será similar a la convocatoria extraordinaria:

-Examen escrito del bloque de teoría.

-Examen escrito del bloque de prácticas.

La ponderación relativa en su contribución a la nota final coincide con la indicada más arriba para la evaluación continua.

Información adicional

Plataforma docente utilizada en la asignatura: Plataforma web de apoyo a la docencia SWAD ( http://swad.ugr.es ).

ESCENARIO A (ENSEÑANZA-APRENDIZAJE PRESENCIAL Y TELE-PRESENCIAL)

Horario (Según lo establecido en el POD)

El horario de tutorías de cada uno de los profesores de la asignatura se puede consultar en la web de grados: http://grados.ugr.es/telecomunicacion/pages/infoacademica/profesorado/*/33

Cita previa mediante e-mail al profesor o profesora correspondiente.

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

Videoconferencia, correo electrónico y mensajería de la plataforma docente.

Medidas de adaptación de la evaluación (Instrumentos, criterios y porcentajes sobre la calificación)

  • En el caso de que sea posible mantener la distancia de seguridad en el aula, así como garantizar por parte del Centro el resto de medidas de seguridad de estudiantes y profesorado,  las sesiones serán presenciales en su totalidad. En otro caso, se establecerán los turnos de asistencia que establezca el Centro, retransmitiéndose las sesiones de forma síncrona para aquellos estudiantes que no puedan asistir, utilizando para ello los medios telemáticos previstos por el Centro para tal fin.
  • Las tutorías grupales e individuales serán principalmente online en el horario previsto en la programación docente presencial. Dichas tutorías también podrán ser llevadas a cabo en horario distinto tras acuerdo con el alumnado, procurando no interferir en las actividades programadas en el resto de las asignaturas del curso. En este escenario las tutorías también podrán ser presenciales.
  • En cuanto a las prácticas de laboratorio, del orden del 60% de ellas pueden realizarse online, utilizando simuladores y compiladores de los que pueden disponer los estudiantes en sus ordenadores. El resto de prácticas requieren utilizar hardware específico del laboratorio. En ambos casos, las sesiones de laboratorio se desarrollarán con el grado de presencialidad y turnos que determine el Centro para garantizar las medidas de distanciamiento y de desinfección de los equipos entre sesiones. Las prácticas que requieren el uso de hardware específico se adaptarán al número de sesiones presenciales que pueda seguir cada estudiante.

Evaluación ordinaria

Se seguirá un esquema similar al de evaluación continua, con los mismos instrumentos, criterios y porcentajes de calificación, con la salvedad de que las pruebas escritas que no puedan realizarse de manera presencial por todos los estudiantes, serán sustituidas por pruebas síncronas con los medios telemáticos de evaluación disponibles en la UGR y en la plataforma docente utilizada en la asignatura.

Evaluación extraordinaria

Se aplicará el mismo sistema de evaluación descrito anteriormente para esta convocatoria en el escenario totalmente presencial. Si no se puede garantizar la presencialidad para todos los estudiantes de esta convocatoria, la prueba escrita se realizará con medios telemáticos (síncrona, en la misma hora y fecha fijada en el calendario de exámenes).

Evaluación única final

El número de estudiantes que solicitan evaluación única final en esta asignatura es mínimo, y podrán realizar la prueba escrita coincidiendo con la convocatoria ordinaria. La prueba será específica para estos estudiantes, con las mismas características y porcentajes de evaluación indicados para la evaluación única en el escenario totalmente presencial.

ESCENARIO B (SUSPENSIÓN DE LA ACTIVIDAD PRESENCIAL)

Horario (Según lo establecido en el POD)

El horario de tutorías de cada uno de los profesores de la asignatura se puede consultar en la web de grados: http://grados.ugr.es/telecomunicacion/pages/infoacademica/profesorado/*/33

Cita previa mediante e-mail al profesor o profesora correspondiente.

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

Videoconferencia, correo electrónico y mensajería de la plataforma docente.

Medidas de adaptación de la evaluación (Instrumentos, criterios y porcentajes sobre la calificación)

  • Las clases se transmitirán mediante videoconferencia utilizando los medios telemáticos previstos por la UGR, en el horario establecido en el calendario oficial. Los estudiantes dispondrán de copias de las presentaciones de clase y guiones de prácticas en el repositorio de la plataforma docente utilizada en la asignatura, y harán las entregas (memorias de prácticas/proyectos, ejercicios resueltos, etc) a través de la misma plataforma.
  • Las tutorías serán en la misma forma indicada para el escenario A, excepto que no podrán ser presenciales.
  • Las sesiones de prácticas se realizarán online empleando simuladores y compiladores instalados en los ordenadores de los estudiantes. Las prácticas que requieren de hardware específico serán sustituidas por otras con el mismo grado de complejidad que no requieran de dicho hardware.

Evaluación ordinaria

Se seguirá un esquema similar al de evaluación continua, con los mismos instrumentos, criterios y porcentajes de calificación, con la salvedad de que todas las pruebas escritas serán síncronas empleando los medios telemáticos de evaluación disponibles en la UGR y en la plataforma docente utilizada en la asignatura.

Evaluación extraordinaria

Se aplicará el mismo sistema de evaluación descrito anteriormente para esta convocatoria en el escenario totalmente presencial, salvo que la prueba escrita se realizará con medios telemáticos (síncrona, en la misma hora y fecha fijada en el calendario de exámenes).

Evaluación única final

Igual que en el escenario A, salvo que la prueba escrita será telemática (síncrona, en la misma hora y fecha fijada en el calendario de exámenes para la convocatoria ordinaria).