Guía docente de Sistemas Electrónicos Digitales (2211133)

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.

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.

• 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

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.

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.

• 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.

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

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

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

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.

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.

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.

Plataforma docente utilizada en la asignatura: Plataforma web de apoyo a la docencia SWAD.

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).