GUÍA DOCENTE. Sistemas Integrados

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1 GUÍA DOCENTE Sistemas Integrados

2 I.- DATOS INICIALES DE IDENTIFICACIÓN Nombre de la asignatura: Sistemas Integrados Número de créditos ECTS: 4 Ubicación temporal: º Semestre Materia: Sistemas Digitales y de Comunicación Carácter: Formación Básica Titulación: Máster en Ingeniería Electrónica Ciclo: Máster Departamento: Ingeniería Electrónica Profesores responsables: José Torres Pais II.- COMPETENCIAS GENERALES Y ESPECÍFICAS Las competencias del módulo Sistemas Integrados son: Nº Conocer las técnicas y herramientas de diseño digital de sistemas integrados tanto con componentes comerciales como con dispositivos a semi-medida. Nº4 Capacidad para abordar proyectos de investigación y desarrollo de Ingeniería Electrónica en el ámbito de los sistemas digitales y las comunicaciones. III.- INTRODUCCIÓN A LA ASIGNATURA La asignatura Sistemas Integrados forma parte de la materia Sistemas Digitales y de Comunicación cuyo objetivo general es conseguir que el alumno adquiera las competencias necesarias para ser capaces de diseñar sistemas digitales y de comunicaciones mediante el dominio de las técnicas de diseño y de las herramientas correspondientes. Es una asignatura de formación básica de carácter semestral que se imparte en el Máster en Ingeniería Electrónica. En el plan de estudios consta de un total de 4 créditos ECTS. Estas competencias permiten al alumno enfrentarse con garantías a los problemas de diseño que puedan presentarse en un entorno profesional, así como para la realización de tareas de investigación en los departamentos de I+D de las empresas. Por otra parte estos contenidos constituyen la preparación básica, de aquellos alumnos que así lo deseen, para proseguir sus estudios con la realización de un trabajo de investigación dentro de un programa de doctorado. Guía docente de la asignatura Sistemas Integrados curso 010/11 p.

3 La asignatura tiene un carácter mixto teórico-experimental, por lo que a los contenidos teóricos se le añaden los de carácter práctico, tanto de resolución de aplicaciones sobre los dispositivos como la realización de trabajos prácticos de laboratorio en los que se ejercitarán los conceptos y sistemas estudiados, familiarizando al alumno con el entorno material y humano de trabajo en el laboratorio. Para ello se realizan diversos proyectos reales que permiten adquirir el conocimiento y familiarización con diferentes tipos de sistemas de diseño digital a medida, sistemas basados en microprocesadores empotrados y sistemas aplicados a las áreas de comunicación de datos, audio y video. IV.- CONOCIMIENTOS PREVIOS No procede. V.- VOLUMEN DE TRABAJO La asignatura Sistemas Integrados consta, en el Plan de Estudios de la Universitat de València de una dedicación de 4 ECTS, con un total de 100 horas de trabajo del estudiante distribuidas en 40 horas presenciales y 60 horas no presenciales. La asignatura se impartirá a lo largo del segundo semestre, y la distribución prevista del trabajo es la siguiente: HORAS PRESENCIALES HORAS NO PRESENCIALES ACTIVIDAD Horas/curso ASISTENCIA A CLASES TEÓRICAS 5 ASISTENCIA A CLASES 19 PRÁCTICAS/PROBLEMAS ASISTENCIA A CLASES DE LABORATORIO 8 ASISTENCIA A SEMINARIOS 6 ASISTENCIA A EXÁMENES TEÓRICO- PRÁCTICOS TOTAL CLASES PRESENCIALES 40 PREPARACIÓN CLASES TEÓRICAS 5 PREPARACIÓN CLASES 10 PRÁCTICAS/PROBLEMAS PREPARACIÓN CLASES DE LABORATORIO 5 PREPARACIÓN EXAMENES 10 ELABORACIÓN DE TRABAJOS A ENTREGAR 15 ELABORACIÓN DE PROYECTOS 15 TOTAL CLASES NO PRESENCIALES 60 TOTAL VOLUMEN DE TRABAJO 100 Guía docente de la asignatura Sistemas Integrados curso 010/11 p.

4 VI.- OBJETIVOS GENERALES La finalidad de esta asignatura consiste en que el alumno conozca las herramientas de diseño digital a semi-medida y microelectrónico, los fabricantes y las facilidades de diseño. Así mismo, deben ser capaces de diseñar sistemas empotrados basados en la integración de microprocesadores y FPGAs. También deben ser capaces de estudiar soluciones comerciales y desarrollar las mismas mediante PSoCs. Finalmente, todos estos conocimientos, deben ser capaces de aplicarlos en diseños a medida para comunicaciones de datos, audio y video. VII.- CONTENIDOS Son los siguientes: Sistemas programables integrados. Arquitectura de las familias de sistemas programables. Microprocesadores empotrados. Herramientas de diseño. Periféricos de los sistemas integrados. Aplicaciones en datos, audio y video. Diseño de soluciones comerciales. Evolución a sistemas microelectrónicos a medida. VIII.- DESTREZAS A ADQUIRIR El estudiante debe ser capaz de: Capacidad de entender el proceso de diseño de los sistemas programables integrados. Capacidad de conocer los distintos fabricantes y sus arquitecturas para saber aplicarlos a los diseños de sistemas integrados. Capacidad para desarrollar aplicaciones con microprocesadores integrados en sistemas digitales. Capacidad de realizar codiseño hardware/software en sistemas integrados. Capacidad para analizar aplicaciones para datos, audio y video. Guía docente de la asignatura Sistemas Integrados curso 010/11 p.4

5 IX.- HABILIDADES SOCIALES Además de los objetivos específicos señalados con anterioridad, durante el curso se fomentará el desarrollo de diversas competencias genéricas, entre las cuales cabe destacar: Fomentar el espíritu de investigación, desarrollando la capacidad de los alumnos para analizar problemas nuevos con las herramientas aprendidas. En el laboratorio, fomentar el trabajo en equipo. El trabajo en equipo requiere de la colaboración, el consenso, la resolución de conflictos y el respeto al resto de miembros del equipo, al tiempo que requiere una capacidad para argumentar y defender las opiniones propias, desde criterios racionales y sin discriminación de ningún tipo. Capacidad para construir un documento escrito comprensible y organizado, así como la capacidad para exponer dichos resultados en público. Nuestros estudiantes, en su futuro profesional, deberán presentar análisis, estudios, informes, etc. ante clientes, proveedores, directivos, etc., cuya redacción y presentación debe ser clara y concisa. Este tipo de habilidad social es, por tanto, de gran relevancia. Capacidad para obtener información adecuada (búsqueda bibliográfica y a través de internet) con la que poder afrontar el análisis, diseño y verificación de un sistema integrado. X.- TEMARIO Y PLANIFICACIÓN TEMPORAL Tema Título y contenido Tipo ( ) 1 Introducción al diseño de sistemas programables integrados Arquitectura de las FPGAs para sistemas integrados. Fabricantes. Estructura de los microprocesadores de bits empotrados en FPGAs. 4 Herramientas de diseño para sistemas integrados. 5 Diseño de periféricos para aplicaciones comerciales basadas en microprocesadores Número de horas presenciales Número de horas no presenciales Guía docente de la asignatura Sistemas Integrados curso 010/11 p.5

6 empotrados. 6 Introducción al entorno XPS para el microprocesador de bits de Xilinx. 7 Configuración y creación de periféricos GPIO para MicroBlaze. 8 Creación y depuración de proyectos mediante SDK. 9 Codepuración software / hardware de un sistema comercial. 10 Aplicación en sistemas de comunicación de datos, audio y video. S1 Introducción al diseño digital a medida. S Ciclo de diseño de un sistema a medida. S Procesos de fabricación, realización de máscaras y test de un sistema a medida. 4 (4 P) ( P) ( P) 4 (4 P) ( P) TOTAL Tema Título de la sesión de Laboratorio Semana Número de horas presenciales Número de horas no presenciales P1 Semana 8 1 P Semana 10 1 P Semana 1 1 P4 Semana 14 TOTAL 8 5 Guía docente de la asignatura Sistemas Integrados curso 010/11 p.6

7 XI.- BIBLIOGRAFÍA DE REFERENCIA Bibliografía básica: Pong P. Chu, FPGA Prototyping by VHDL Examples: Xilinx Spartan- Version Dennis Silage, Embedded Design Using Programmable Gate Arrays Uwe Meyer-Baese, Digital Signal Processing with Field Programmable Gate Arrays (Signals and Communication Technology) Bibliografía complementaria: Uwe Meyer-Baese, DSP with FPGAs: VHDL Solution Manual, First Edition Vahid,F. Givargis,T. Embedded System Design: A unified HW/SW introduction Ken Chapman. Creating Embedded Microcontrollers (Programmable State Machines) XII.- METODOLOGÍA La asignatura plantea la adquisición de los conocimientos mediante el tiene un carácter mixto teórico-experimental, por lo que a los contenidos teóricos se le añaden los de carácter práctico, tanto de resolución de aplicaciones sobre los dispositivos como la realización de trabajos prácticos de laboratorio en los que se ejercitarán los conceptos y sistemas estudiados, familiarizando al alumno con el entorno material y humano de trabajo en el laboratorio. Para ello se realizan diversos proyectos reales que permiten adquirir el conocimiento y familiarización con diferentes tipos de sistemas de diseño digital a medida, sistemas basados en microprocesadores empotrados y sistemas aplicados a las áreas de comunicación de datos, audio y video. XIII.- RESULTADOS DEL APRENDIZAJE Como resultado del aprendizaje, el alumno adquirirá los conocimientos de las técnicas avanzadas para el diseño de sistemas integrados basados en microprocesadores de bits. También como resultado de la asignatura el alumno incrementará su capacidad para abordar proyectos de investigación y desarrollo de Ingeniería Electrónica en el ámbito de los sistemas digitales y las comunicaciones. Guía docente de la asignatura Sistemas Integrados curso 010/11 p.7

8 XIV.- EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE La materia se evaluará de la siguiente manera: Examen consistente en cuestiones teórico-prácticas y problemas (0%). Evaluación de las actividades prácticas a partir de la elaboración de trabajos/memorias y/o exposiciones orales (0%). Evaluación continua de cada alumno, basada en la participación y grado de implicación del alumno en el proceso de enseñanza-aprendizaje, teniendo en cuenta la asistencia regular a las actividades presenciales previstas y la resolución de cuestiones y problemas propuestos periodicamente (40%). Guía docente de la asignatura Sistemas Integrados curso 010/11 p.8