CURSO ACADÉMICO 2007/2008

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1 DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA CURSO ACADÉMICO 2007/2008 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Dep. INGENIERIA ELECTRONICA LABORATORIO DE MICROELECTRÓNICA Titulación: INGENIERO DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 98) (1998) Nombre: LABORATORIO DE MICROELECTRÓNICA Código: Año del plan de estudio: 1998 Tipo: Optativa Créditos totales (LRU): 6,00 Créditos LRU teóricos: 0,00 Créditos LRU prácticos: 6,00 Créditos totales (ECTS): 4,80 Créditos ECTS teóricos: 0,00 Créditos ECTS prácticos: 4,80 Horas de trabajo del alumno por crédito ECTS: 25,00 Curso: 4 Cuatrimestre: 2º Ciclo: 2 DATOS BÁSICOS DE LOS PROFESORES Nombre Departamento Despacho MIGUEL ANGEL AGUIRRE ECHANOVE Ingeniería Electrónica E2, Esquina SO, Despacho 10 aguirre@gte.esi.us.es FERNANDO MUÑOZ CHAVERO Ingeniería Electrónica E2, Esquina SO, Despacho 14 fmunoz@us.es JONATHAN NOEL TOMBS. Ingeniería Electrónica L2-1Pl-17 jontombs@us.es DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA 1. Descriptores: Laboratorio de la Asignatura de Microelectrónica 2. Situación: 2.1. Conocimientos y destrezas previos: La asignatura Laboratorio de Microelectrónica Digital tiene un carácter optativo y para poder cursarse ha de haberse aprobado o bien estar matriculado en la asignatura de Cuarto Curso, primer cuatrimestre, llamada Microelectrónica Contexto dentro de la titulación: La asignatura Laboratorio de Microelectrónica Digital es una optativa de la intensificación en Electrónica Industrial de la titulación de Ingeniería en Electrónica y se imparte transversalmente con la asignatura del mismo nombre de la Titulación de Ingeniero de Telecomunicación, Plan 98, que se imparte en Cuarto Curso de Carrera Recomendaciones: Conociemientos de VHDL y FPGAs 1 de 7

2 2.4. Adaptaciones para estudiantes con necesidades especiales: Se facilitan las clases en ingles 3. Competencias: 3.1. Competencias transversales/genéricas: 1: Se entrena débilmente. 2: Se entrena de forma moderada. 3: Se entrena de forma intensa. 4: Entrenamiento definitivo de la competencia (no se volverá a entrenar después). Competencias Valoración Referencia Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar Conocimientos generales básicos Solidez en los conocimientos básicos de la profesión Comunicación oral en la lengua nativa Comunicación escrita en la lengua nativa Conocimiento de una segunda lengua Habilidades elementales en informática Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes Resolución de problemas Toma de decisiones Capacidad de crítica y autocrítica Trabajo en equipo Habilidades en las relaciones interpersonales Habilidades para trabajar en grupo Habilidades para trabajar en un equipo interdisciplinario Habilidad para comunicar con expertos en otros campos Habilidad para trabajar en un contexto internacional Capacidad para aplicar la teoría a la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender Capacidad de adaptación a nuevas situaciones Capacidad de generar nuevas ideas Liderazgo Habilidad para trabajar de forma autónoma Planificar y dirigir Iniciativa y espíritu emprendedor Inquietud por la calidad Inquietud por el éxito 4. Objetivos: Durante las aproximadamente trece sesiones de que consta la asignatura se va a desarrollar un proyecto completo consistente en un desarrollo microelectrónico a propuesta del profesorado que se implementará en silicio con las herramientas de CAD y sistemas informáticos disponibles en el Grupo de Tecnología Electrónica y de la Escuela Superior de Ingenieros de Sevilla. 5. Metodología: 2 de 7

3 El conjunto del alumnado se dividirá en grupos de tres alumnos como máximo y desarrollarán el proyecto conforme a las indicaciones del profesor que entregará unas guías de desarrollo. La asistencia a clase y presentación de los trabajos tendrá un carácter obligatorio y se realizará un seguimiento exhaustivo e individualizado tanto de la de la asistencia como de los trabajos realizados por los alumnos. El desarrollo de la asignatura consiste en la realización de un diseño Microelectrónico propuesto por el profesor o excepecionalmente, por los alumnos. La funcionalidad del diseño se describirá con suficiente detalle y facilitará la documentación necesaria para su desarrollo, aunque el alumno debe adoptar la decisiones oportunas para hacer el diseño viable. Se pretende que la totalidad de los alumnos participen en todas las fases de un proyecto. Cada grupo tendrá asignado un profesor tutor. El grupo de alumnos consultará con su tutor fuera del horario de clase. Una vez determinada la funcionalidad y descomposición en bloques del diseño, éstos se implementarán en Lenguajes de Descripción de Hardware, para posteriormente ser sintetizados mediante las herramientas de Xilinx ISE 8.2 Finalmente se procederá al desarrollo de proyecto sobre plataformas específicas de circuitos integrados programables que proporciona Xilinx. Finalmente se expondrán los trabajos realizados oralmente, justificando las soluciones adoptadas. 5.a Número de horas de trabajo del alumno SEGUNDO SEMESTRE. Actividades y horas: Teoría (Horas presenciales + Horas no presenciales = Total de horas): 0,00 + 0,00 = 0,00 Práctica (Horas presenciales + Horas no presenciales = Total de horas): 48,00 + 0,00 = 48,00 Exámenes (Total de horas): 1,00 Trabajo de Investigación (Horas presenciales + Horas no presenciales = Total de horas): 4,00 + 4,00 = 8,00 Tutorías Colectivas (Horas presenciales + Horas no presenciales = Total de horas): 16, ,00 = 32,00 Actividades Académicas Dirigidas con presencia del profesor (Horas presenciales + Horas no presenciales = Total de horas): 16,00 + 0,00 = 16,00 Trabajo Personal Autónomo (Total de horas): 12,00 6. Técnicas Docentes: Sesiones académicas teóricas: [ ] Exposición y debate: [X] Tutorías especializadas: [ ] Sesiones académicas prácticas:[x] Visitas y excursiones: [ ] Controles de lecturas obligatorias: [ ] Otras: Se propone un trabajo completamente práctico que se desarrollará durante las horas de la clase y con las herramientas de diseño e implementación instaladas en el Centro de Cálculo de la Escuela. Este trabajo concluye con la realización de un prototipo físico utilizando las plataformas que el Departamento dispone. En particular, cinco unidades de la tarjeta electrónica Digilent S3 y Cinco unidades de la tarjeta electrónica Digilent S3E. 7. Bloques Temáticos: El programa de la asignatura consiste en doce prácticas que consisten en el desarrollo de un diseño Microelectrónico completamente Digital: Dichas prácticas se pueden dividir en tres grupos: a) Entrenamiento con las herramientas de diseño y elaboración de un anteproyecto b) Diseño funcional y síntesis c) Elaboración de un prototipo demostrador SESIÓN P.0.- Presentación de la asignatura. Normativa, formación de grupos y propuesta de proyectos. 3 de 7

4 SESIÓN A.1.- Desarrollo de un ejemplo sencillo guiado. Contador SESIÓN A.2.- Desarrollo de un ejemplo sencillo y demostración sobre la placa de desarrollo XS40. Diseño de un controlador de pantalla VGA SESIÓN A.3.- Desarrollo de un ejemplo sencillo y demostración sobre la placa de desarrollo XS40. Sistema de comunicaciones de acceso a memoria FIFO SESIÓN P.1.- Presentación pública del anteproyecto del ejercicio propuesto. SESIÓN B.1.- Elaboración de módulos y simulación funcional en el paquete de diseño. (Dos clases) SESIÓN B.3.- Acoplamiento modular del diseño y simulación global SESIÓN B.4.- Implementación física del diseño sobre las FPGA#s SESIÓN C.1.-Puesta en funcionamiento del diseño mediante una bancada de pruebas. (Dos Clases) SESIÓN P.2.- Presentación pública de prototipos en funcionamiento. 8. Bibliografía 8.1. General: A continuación se lista la bibliografía general de la asignatura - Uwe Meyer-BaeseDSP with FPGAs: VHDL Solution Manual1 (2005) ISBN Volnei A. PedroniCircuit Design with VHDL1 (2004) ISBN Específica : El material bibliográfico que se utilizará es el de la asignatura de Cuarto Curso, además de los manuales y ayudas de los paquetes de programas de desarrollo. En particular, se seguirán los contenidos del apéndice de prácticas del libro: Principles of CMOS VLSI Design (2ª De.) N.H.E. Weste y K. Eshraghian.ADDISON-WESLEY ISBN: VHDL D.L. Perrry Apuntes de VHDL de Cátedra. Documentación de Xilinx y Digilent Asimismo se dispondrán de la documentación descriptiva del proyecto con suficiente antelación, y de una solución a cada módulo, modelo a utilizar en prácticas si fuese necesario. Los profesores de la asignatura ofrecen el material para desarrollar las prácticas en la página web: (anterior a 2006) en la que se encuentran todo tipo de enlaces a ejemplos y ayudas para la asignatura. 9. Técnicas de evaluación: La evaluación de la asignatura se realizará conforme a la asistencia del alumno a las sesiones y, finalmente a la calidad del trabajo realizado, trabajo que será expuesto oralmente al final de curso. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN: Para aprobar la asignatura será obligatoria la asistencia a todas las prácticas y la presentación del proyecto realizado. Sólo se permite, y con carácter excepcional, la no asistencia a un máximo de 2 prácticas, justificadas o no. La asistencia a las prácticas otorga la calificación de 3 puntos. La presentación y defensa de los trabajos otorga la calificación adicional de hasta 5 puntos, y un examen final otorga hasta 2 puntos para obtener la calificación completa. Para defender oralmente los trabajos 4 de 7

5 es condición necesaria la asistencia a las clases. En el caso de no asistir a las sesiones de prácticas, el alumno puede presentarse a un examen extraordinario que tendrá lugar el mes de Junio, siendo este examen quien otorgue la calificación final. El alumno presentará un conjunto de trabajos parciales que forman parte de la calificación de la defensa. 5 de 7

6 10. Organización docente semanal (Número de horas que a ese tipo de sesión va a dedicar el estudiante cada semana) H: Horas presenciales Actividades HORAS SEMANALES Teoría Práctica Tutorías Colectivas Académicas Dirigidas con presencia del Trabajo Personal Autónomo Trabajo de Investigación Exámenes Temario profesor Segundo Semestre H Total H Total H Total H Total Total H Total Total - 1ªSemana 0,00 0,00 4,00 4,00 4,00 8,00 4,00 4,00 1,00 0,00 0,00 0,00 presentación 2ªSemana 0,00 0,00 4,00 4,00 0,00 0,00 4,00 4,00 1,00 0,00 0,00 0,00 P1 3ªSemana 0,00 0,00 4,00 4,00 4,00 8,00 4,00 4,00 1,00 0,00 0,00 0,00 P2 4ªSemana 0,00 0,00 4,00 4,00 0,00 0,00 4,00 4,00 1,00 0,00 0,00 0,00 P3 5ªSemana 0,00 0,00 4,00 4,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 Exposición 6ªSemana 0,00 0,00 4,00 4,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 2,00 4,00 0,00-7ªSemana 0,00 0,00 4,00 4,00 4,00 8,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00-8ªSemana 0,00 0,00 4,00 4,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00-9ªSemana 0,00 0,00 4,00 4,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00-10ªSemana 0,00 0,00 4,00 4,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00-11ªSemana 0,00 0,00 4,00 4,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00-12ªSemana 0,00 0,00 4,00 4,00 4,00 8,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00-13ªSemana 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2,00 4,00 0,00 Exposición 14ªSemana 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 Examen de Mejora Nº total de horas 0,00 0,00 48,00 48,00 16,00 32,00 16,00 16,00 12,00 4,00 8,00 1, Temario desarrollado Índice de proyectos propuestos: Sobre el sistema de desarrollo disponible de Xilinx, bien sea el Digilent S3, compuesto por una FPGA Spartan 3-200, o bien mediante el sistema de desarrollo proporcionado por Xilinx o bien el sistema UNSHADES desarrollado en este Departamento, se realizará un trabajo de los abajo relacionados, del cual se presentará un anteproyecto al cabo de tres semanas de la iniciación del curso. 1. Generación de efectos visuales en pantalla. 2. Sistema de comunicaciones basado en modulación FSK. 3. Sistema de comunicaciones basado en modulación DPSK. 4. Realización de un puerto IIC 5. Sistema de comunicación seguro, utilizando encriptación. 6. Sistema de comunicación seguro, mediante bus #SpaceWire# 7. Programación de filtros de imagen. 8. Compresión y descompresión de una imagen 9. Controlador borroso de dos entradas y una salida. 10. Codificador decodificador Morse automático. 11. Videojuego hardware. 12. Comunicaciones mediante IrDa. 13. Sistema de medición distribuida de la temperatura (Dallas 1820) 14. Transmisión de una imagen entre dos placas. 15. Sistema de procesamiento de Video. 16. A Propuesta del grupo de alumnos. 6 de 7

7 12. Mecanismo de control y seguimiento LAs clases se imparten de manera tutorada individualmente 13. Horarios de clases y fechas de exámenes Los horarios y fechas de exámenes serán los acordados por la Junta de Facultad o Escuela y publicados por la misma 7 de 7