Guía docente de Sistemas Electrónicos Digitales (2211133)

Curso 2022/2023
Fecha de aprobación: 15/06/2022

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

Teórico

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

Práctico

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

Tutorías

Francisco Barranco Expósito

Email
  • Primer semestre
    • Miércoles de 10:30 a 13:30 (Etsiit)
    • Jueves de 15:30 a 18:30 (Etsiit)
  • Segundo semestre
    • Miércoles de 10:30 a 13:30 (Etsiit)
    • Jueves de 15:30 a 18:30 (Etsiit)

Francisco José Pelayo Valle

Email
  • Primer semestre
    • Martes de 08:30 a 11:30 (Etsi Informática)
    • Jueves de 08:30 a 11:30 (Etsi Informática)
  • Segundo semestre
    • Martes de 08:30 a 11:30 (Etsi Informática)
    • Jueves de 08:30 a 11:30 (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 Máster)

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

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

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.

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.

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.

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.

Dispositivos de hardware reconfigurable

  1. Revisión de tecnologías y arquitecturas de chips configurables por el usuario
  2. Procesadores integrados en chips configurables

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.