GUÍA DE APRENDIZAJE Integración de Sistemas GRADUADO EN INGENIERÍA DE COMPUTADORES

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1 DATOS DESCRIPTIVOS 1 GUÍA DE APRENDIZAJE Integración de Sistemas GRADUADO EN INGENIERÍA DE COMPUTADORES CENTRO RESPONSABLE E.U. de Informática OTROS CENTROS IMPLICADOS CICLO Grado sin atribuciones MÓDULO MATERIA: Ingeniería de Sistemas ASIGNATURA: Integración de Sistemas CURSO: 3º DEPARTAMENTO RESPONSABLE Arquitectura y Tecnología de Computadores (E.U.I.) CRÉDITOS EUROPEOS: 6 CARÁCTER: Obligatoria ITINERARIO: CURSO ACADÉMICO: 2012/2013 PERIODO DE IMPARTICIÓN: segundo semestre (Febrero-Junio) IDIOMAS IMPARTICIÓN: Español OTROS IDIOMAS DE IMPARTICIÓN: HORAS/CRÉDITO 26 1 Paso 0 en la aplicación EUROPA 1

2 PROFESORADO 2 NOMBRE Y APELLIDOS C= Coordinador Antonio Díaz Lavadores Coordinador Mª Virginia L. Peinado Bolós DESPACHO Correo electrónico EN INGLÉS 4106 andila@eui.upm.es No 4105 vpeinado@eui.upm.es No TUTORÍAS NOMBRE Y APELLIDOS Antonio Díaz Lavadores TUTORÍAS LUGAR DÍA DE A 4106 Mª Virginia L. Peinado Bolós 4105 GRUPOS Nº de Grupos 3 Teoría 3 GRUPOS ASIGNADOS EN: Prácticas 3 REQUISITOS PREVIOS NECESARIOS 4 2 Paso 2 en la aplicación EUROPA. Si no se sabe el horario de tutorías, poner sólo el despacho. 3 Los grupos son de teoría y/o de laboratorio (no de prácticas). 4 Paso 3 en la aplicación EUROPA 2

3 ASIGNATURAS SUPERADAS: OTROS REQUISITOS CONOCIMIENTOS PREVIOS RECOMENDADOS ASIGNATURAS PREVIAS RECOMENDADAS: CONOCIMIENTOS PREVIOS Fundamentos Físicos de la Informática, Sistemas Digitales. Tecnología de Computadores y Estructura de Computadores Conocimientos de Sistemas Digitales OTROS CONOCIMIENTOS 3

4 COMPETENCIAS 5 CÓDIGO COMPETENCIA NIVEL RA G2 Creatividad N2 G3 Liderazgo de equipos N3 G4 Organización y planificación N5 G5 Respeto por el medioambiente N1 G6 Uso de lengua inglesa N5 G7 Uso de las tecnologías de la información y las comunicaciones N4 5 Paso 4 y 5 en la aplicación EUROPA. Hay que poner un RA por cada competencia que tenga la asignatura en el Plan de Estudios. Imprescindible poner todas las competencias. 4

5 CÓDIGO COMPETENCIA NIVEL RA G8 Trabajo en equipo N4 G9 autónomo N2 G10 Capacidad de análisis y síntesis N4 G11 Iniciativa y capacidad emprendedora N3 G15 Toma de decisiones N1 RA_1 RA_1 RA_2 I1 Capacidad para la resolución de los matemáticos que puedan plantarse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: algebra, cálculo diferencial e integral y métodos numéricos; estadística y optimización N2 5

6 CÓDIGO COMPETENCIA NIVEL RA I6 Conocimiento adecuado del concepto de empresa y su marco institucional y jurídico, así como los aspectos básicos de organización y gestión de empresa N2 RA_1 RA_2 I8 Capacidad para planificar, concebir, desplegar y dirigir, servicios y sistemas informáticos en todos los ámbitos, liderando su puesta en marcha y su mejora continua y valorando su impacto económico y social N4 I10 Capacidad para elaborar el pliego de condiciones técnicas de una instalación informática que cumpla los estándares y normativas vigentes N4 I13 Conocimiento, diseño y utilización de forma eficiente los tipos y estructuras de datos más adecuados a la resolución de un problema N3 I14 Capacidad para analizar, diseñar, construir y mantener aplicaciones de forma robusta, segura y eficiente, eligiendo el paradigma y los lenguajes de programación más adecuados N3 I23 Capacidad para diseñar y evaluar interfaces persona computador que garanticen la accesibilidad y usabilidad a los sistemas, servicios y aplicaciones informáticas N1 6

7 CÓDIGO COMPETENCIA NIVEL RA I24 Conocimiento de la normativa y la regulación de la informática en los ámbitos nacional, europeo e internacional N4 E1 Capacidad de diseñar y construir sistemas digitales, incluyendo computadores, sistemas basados en microprocesador y sistemas de comunicaciones N4 E2 Capacidad de desarrollar procesadores específicos y sistemas empotrados, así como desarrollar y optimizar el software de dichos sistemas N5 E5 Capacidad de analizar, evaluar y seleccionar las plataformas hardware y software más adecuadas para el soporte de aplicaciones empotradas y de tiempo real N5 E6 Capacidad para comprender, aplicar y gestionar la garantía y seguridad de los sistemas informáticos N1 7

8 CÓDIGO COMPETENCIA NIVEL RA E7 Capacidad para analizar, evaluar, seleccionar y configurar plataformas hardware para el desarrollo y ejecución de aplicaciones y servicios informáticos N4 RESULTADOS DE APRENDIZAJE CÓDIGO RA_1 RA_2 DESCRIPCIÓN Define las fases principales de un proyecto formulando los objetivos principales de cada fase Asigna el trabajo adecuado en función de la dificultad de cada fase Elige el tipo de implementación de cada una de las fases Selecciona el dispositivo hardware adecuado en función de coste, velocidad, área y consumo de potencia Domina los diferentes lenguajes de programación hardware Utiliza diferentes herramientas para abordar el diseño completo Realiza comparativas sobre las distintas soluciones eligiendo la más eficiente INDICADORES DE LOGRO 6 CÓDIGO INDICADOR RA IN_01 IN_02 IN_03 T1.- El estudiante ha de ser capaz de reconocer y aplicar el flujograma de tareas de un diseño en lógica programable. T2.- El alumno estará capacitado para identificar, seleccionar y aplicar los dispositivos lógicos programables avanzados y complejos. T3.- El estudiante deberá ser capaz de manejar, utilizar y aplicar los componentes programables muy complejos (Fpgas). RA_1 RA_2 6 Paso 6 en la aplicación EUROPA 8

9 CÓDIGO INDICADOR RA IN_04 IN_05 IN_06 IN_07 T4.- El alumno será capaz de identificar los distintos lenguajes de programación hardware así como de describir y codificar en VHDL cualquier circuito digital de complejidad media. T5.- El estudiante será capaz de configurar y/o programar una tarjeta de prototipado rápido. T6.- El estudiante será capaz de abordar el diseño de un circuito de complejidad medio - alta utilizando las técnicas, metodología y estrategia descritas a los largo del curso. T7.- El estudiante será capaz de interpretar los resultados y la validación de los mismos correspondientes a un proyecto prefijado. RA_1 RA_2 RA_1 RA_2 RA_1 RA_2 9

10 CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) 7 TEMA APARTADOS LOGRO Tema 1. Presentación de la asignatura e Introducción al diseño físico de un Sistema Digital Complejo Tema 2. Dispositivos Lógicos Programables. Avanzados y Complejos IN_01 IN_02 Tema 3. Introducción al Hardware Reconfigurable IN_03 Tema 4. Tema 5. Lenguajes de Programación Hardware. Aplicación a estructuras computadores de propósito general y específico Diseño, desarrollo, verificación y validación de sistemas digitales mediante estructuras programables IN_04 IN_05 Tema 6. Introducción al Codiseño hw/sw. IN_06 Tema 7. Realización de Proyectos de Prototipado Rápido IN_07 BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y MÉTODOS DE ENSEÑANZAS EMPLEADOS 8 MODALIDAD DESCRIPCIÓN MÉTODO MÉTODOS DE ENSEÑANZA CLASES DE TEORÍA CLASES PROBLEMAS PRÁCTICAS Lección basada en descripción magistral de conceptos teóricos con breves debates y ejemplos clarificadores de aplicación de dichos conceptos. Aplicación de los conceptos teóricos a supuestos prácticos de cierta complejidad Concreción de diferentes ejemplos y a experimentos en el laboratorio. Se emplearán diferentes entornos y herramientas de lógica programable, tanto de bajo nivel (WCUPL) como de alto nivel (Veribest y ModelSim para VHDL), así como entornos de diseño, implementación (Translate, Map y Place & Route) verificación y validación de sistemas de procesado digital de la señal (ISE, ISim); así como la configuración del dispositivo (impact). Desarrollo de un proyecto basado en metodología PBL Lección magistral basado en. basado en. basado en 7 Paso 7 en la aplicación EUROPA 8 Paso 10 de la aplicación EUROPA 10

11 MODALIDAD DESCRIPCIÓN MÉTODO MÉTODOS DE ENSEÑANZA TRABAJOS AUTÓNOMOS TRABAJOS EN GRUPOS Abordar el estudio teórico-práctico de determinados epígrafes, conceptos o temas sencillos no contemplados, o escasamente descritos en las clases teóricas. Realizar teórico-prácticos con lectura y defensa de los mismos. Resolución de ejercicios y Cooperativo TUTORÍAS Individuales y grupales. Enseñanza personalizada 11

12 CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA 9 SEMANA ACTIVIDADES Actividad Modalidad 10 Met.Ense 11 Lugar 12 Duración Evaluación 13 Prep Carga(%) 14 Presentación Clase teórica Lección magistral Aula 1h No T1 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 1h No T1 Teoría-T2 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 1h+1h No T2 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 2h No 4 T2 Teoría Clase teórica basado en Aula 2h No T2 Prácticas CUPL Combinacional T2 y Problemas - CUPL Secuencial Clase de Clase teórica y de Clase de prácticas basado en Lección magistral. basado en basado en Aula 2h No Aula 2h No 4h Si 8 9 Paso 8 en la aplicación EUROPA 10 A elegir entre: Clase de Problemas, Clase de prácticas, Clases teóricas, autónomo, Esudio y trabajo en grupo, prácticas externas, seminarios-talleres, tutorías 11 A elegir entre: Basado en Problemas, Basado en Proyectos, cooperativo, Contrato de aprendizaje, Estudio de casos, estudio de teoría, Lección magistral, Método expositivo, Resolución de ejercicios y 12 Aula,, Otros 13 Continua, Examen Final, Ambas 14 No hace falta calcularla, lo hace la aplicación. Lo que sí hay que hacer es cuidar el número de horas dedicadas por el alumno a la asignatura semanalmente. La suma semestral, incluyendo las horas de los exámenes, debe ser 156 horas. 12

13 8 5 Clase prácticas basado en 2h Si T3 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 2h 4 Resolución de 8 Evaluación temas 1, ejercicios y Aula 2h Si 6 2 y 3 autónomo T4 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 2h No T4 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 2h No 7 4h T4 Problemas Clase basado en Aula 2h No. Manejo Clase de basado en 2h No de herramientas prácticas 8 4h Clase prácticas basado en 2h Si T4 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 2h No 9 4h Clase prácticas basado en 2h Si T4 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 2h No 10 4h Clase prácticas basado en 2h Si 11 Evaluación lecciones del tema 4 autónomo Resolución de ejercicios y Aula 2h Si 8h 13

14 11 T5 Realización practica de trabajos. Propuesta de trabajos teórico-practico 12 T7. Realización de un Proyecto en grupos cooperativo 2h Si T6 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 2h No basado en 2h No en grupo T7.Realización de un Proyecto T7. Realización de un Proyecto T7. Realización de un Proyecto T7.Realización de un Proyecto T7. Realización de un Proyecto T7.Realización de un Proyecto Proyecto final. Presentación trabajo Teórico-Práctico Examen solo prueba final en grupo en grupo en grupo en grupo en grupo en grupo en grupos autónomo basado en basado en basado en basado en basado en basado en Método expositivo. cooperativo Resolución de ejercicios y 2h No 2h No 2h No 2h No T7. Realización de un Proyecto T7.Realización de un Proyecto 2h 2h No No 4h Si Otros 3h Si 6h 5h 5h 5h 5h 10h 61h 14

15 EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA SEMANA ACTIVIDADES Actividad Lugar Técnica eval 15. Peso(%) Eval. min Pruebas de ejecución de tareas reales y/o simuladas. 7,5 Informes/memorias de prácticas Pruebas de ejecución de tareas reales y/o simuladas. 7,5 Informes/memorias de prácticas Evaluación Temas 1, 2 y 3 Aula Pruebas Objetivas 15 Pruebas de ejecución de tareas reales y/o simuladas. Informes/memorias de prácticas Pruebas de ejecución de tareas reales y/o simuladas. Informes/memorias de prácticas Escalas de actitudes, Informes/memorias de prácticas, Portafolios, Prueba de Ejecución de tareas reales y/o simuladas, Pruebas de Respuestas Corta, Pruebas de Respuestas Largas de desarrollo, Pruebas objetivas, Pruebas orales, Sistema de Autoevaluación, Técnica de observación, Trabajos y Proyectos 15

16 SEMANA ACTIVIDADES Actividad Lugar Técnica eval 15. Peso(%) Eval. min Pruebas de ejecución de tareas reales y/o 10 simuladas. 5 Informes/memorias de prácticas 11 Evaluación Tema 4 Aula Pruebas Objetivas Proyecto Final Trabajos y Proyectos Valoración del trabajo teórico-práctico presentado en la semana 16. Otros Trabajo teórico_práctico 10 Examen solo prueba final Lugar indicado por la SOA Pruebas Objetivas y pruebas de respuestas simuladas

17 CRITERIOS DE CALIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA CRITERIOS DE CALIFICACIÓN Evaluación de las actividades prácticas en el laboratorio, teniendo en cuenta los resultados obtenidos con las diferentes herramientas de simulación, 30% Evaluación de los trabajos teóricos-prácticos, valorando calidad del trabajo, originalidad, fuentes, claridad en la presentación y comentarios sobre los resultados obtenidos, 10%. Realización de parciales que se realizan en el aula, 30% Desarrollo, validación, exposición y defensa de un proyecto final, 30% Los alumnos que opten por el sistema de evaluación a través de solo prueba final, realizarán dos exámenes al final del semestre en el lugar y día asignado por la Subdirección de Ordenación Académica: - Examen escrito cuya duración será de al menos una hora con una ponderación del 35% sobre la calificación final. - Realización de un examen práctico de laboratorio de dos horas de duración con una ponderación del 65% sobre la calificación final. Aprobará el alumno que aplicando los pesos indicados obtenga una puntuación mayor o igual a 5 puntos (sobre 10 puntos). Para la elección del sistema de evaluación, el alumno deberá solicitarlo, mediante escrito dirigido al responsable de la signatura, en un plazo que no exceda las cuatro semanas a partir de la fecha de comienzo de las clases. RECURSOS DIDÁCTICOS 16 TIPO BIBLIOGRAFÍA DESCRIPCIÓN Dispositivos Lógicos Programables y sus aplicaciones E. Mandado, L. J. Alvarez y Mª D. Valdés. Ed. Thomson - Paraninfo VHDL. Lenguaje para síntesis y modelado de circuitos". F. Pardo y J. Boluda. Ra-Ma 2004 RTL, hardware design using VHDL: Coding for efficiency, portability and scalability. P. Pong Chu. John Wiley and Sons, 2006 "Diseño Digital Avanzado con VHDL". F. Machado y otros. Ed. Dykinson Paso 11 en la aplicación EUROPA 17

18 TIPO DESCRIPCIÓN Rapid System Prototyping with FPGAs". R.C. Cofer and B. Harding. Elsevier 2006 "Rapid prototyping of Digital Systems" James O. Hamblen Springer Verlag, 2006 Digital Systems Design Using VHDL. C. H. Roth. et. al. Ed THOMSON "Digital Design". M. A. Karim. Ed. CRC Press "Diseño de Aplicaciones mediante PLDs y Fpgas". L. Jacobo Alvarez. Tórculo Ediciones "Fundamentos de Lógica Digital con diseño VHDL". S. Brown & Z. Vranesic Mc Graw Hill Hardware/Software Codesign: Priciples and Practice. J. Staunstrup. Ed. Kluwer Academic Press FPGA-Based System Design. W. Wolf. Prectice Hall 2004 A Practical Introduction to Hardware/Software Codesign". P. R. Schaumont. Ed. Springer "Reconfigurable Computing and Hardware/Software Codesign". T. P. Plaks et al. Ed. Hindawi Publishing Corp US "Reconfigurable Computing: From FPGAs to Hardware/Software Codesign". J. M. P. Cardoso.. Ed. Springer RECURSOS WEB EQUIPAMIENTO Plataforma MOODLE Páginas web específicas con aplicaciones on-line Páginas web de fabricantes equipado con 17 equipos PC y entornos y herramientas software libres o versión trial de 30 ó 60 días (WinCUPL, ISE, ISim, ModelSim, Veribest, etc.). Videoproyector, retropoyector, aire acondicionado y otros utensilios. OTRA INFORMACIÓN RESEÑABLE Paso 12 en la aplicación EUROPA 18