Datos Identificativos 2015/16
Asignatura (*) Sistemas Digitales I Código 770G01026
Titulación
Grao en Enxeñaría Electrónica Industrial e Automática
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 2º cuatrimestre
Tercero Obligatoria 6
Idioma
Castellano
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Industrial
Coordinador/a
Meizoso López, Maria del Carmen
Correo electrónico
carmen.meizoso@udc.es
Profesorado
Meizoso López, Maria del Carmen
Rodríguez Gómez, Benigno Antonio
Correo electrónico
carmen.meizoso@udc.es
benigno.rodriguez@udc.es
Web
Descripción general O obxectivo desta materia é que o alumno coñeza as memorias e os dispositivos lóxicos programables, así como os métodos e ferramentas de deseño de circuítos sobre dispositivos lóxicos programables.

Competencias del título
Código Competencias del título
A3 Capacidad para realizar mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios e informes.
A4 Capacidad de gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnicas y la legislación necesarias en el ejercicio de la profesión.
A5 Capacidad para analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas actuando con ética, responsabilidad profesional y compromiso social, buscando siempre la calidad y mejora continua.
A25 Conocer los fundamentos y aplicaciones de la electrónica analógica.
A26 Conocer los fundamentos y aplicaciones de la electrónica digital y microprocesadores.
A29 Capacidad para diseñar sistemas electrónicos analógicos, digitales y de potencia.
A30 Conocer y ser capaz de modelar y simular sistemas.
A33 Conocimiento aplicado de informática industrial y comunicaciones.
B1 Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad y razonamiento crítico.
B2 Capacidad de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la ingeniería industrial.
B3 Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar.
B4 Capacidad de trabajar y aprender de forma autónoma y con iniciativa.
B5 Capacidad para usar las técnicas, habilidades y herramientas de la Ingeniería necesarias para la práctica de la misma.
B6 Capacidad de usar adecuadamente los recursos de información y aplicar las tecnologías de la información y las comunicaciones en la Ingeniería.
B7 Capacidad para trabajar de forma colaborativa y de motivar a un grupo de trabajo.
C2 Dominar la expresión y la comprensión de forma oral y escrita de un idioma extranjero.
C3 Utilizar las herramientas básicas de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) necesarias para el ejercicio de su profesión y para el aprendizaje a lo largo de su vida.
C6 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Adquirir la habilidad para el manejo de herramientas de simulación de circuitos electrónicos. A3
A30
A33
B3
C3
Ser capaz de interpretar las hojas de características del fabricante de los componentes electrónicos. A4
Conocer el mercado de fabricantes de dispositivos digitales y ser capaz de acceder a las fuentes de información que proporcionan B6
C2
C6
Aprender el vocabulario técnico en Inglés propio de la materia estudiada. C2
Ser capaz de tomar decisiones ante un problema específico de diseño electrónico A5
B1
B2
B4
B5
B7
Conocer distintos dispositivos lógicos programables existentes en el mercado y as sus capacidades y funciones. A25
A26
A29
Ser capaz de programar los distintos tipos de PLD A30
B1
B5
Conocer las técnicas de conexión de periféricos básicos y de diseño de sus circuitos. A26
A30
B2
B4
B7

Contenidos
Tema Subtema
Tema 1. Memorias Introducción. Tipos de memorias. Organización de una memoria. Memorias de solo lectura (ROM): Estructura interna. Tipos. Entradas de control y temporización. Aplicaciones. Memorias de acceso aleatorio (RAM):SRAM, DRAM. Estructura interna. Temporización. Ampliación del tamaño de memoria.
Tema 2. Introducción a la lógica programable. Características de los circuitos programables. Fases del diseño. Ventajas. Aplicaciones.
Tema 3. Arquitectura del CPLD CoolRunner II Bloques Función. Macroceldas. Bloques de Entrada/Salida. Modelo de tiempos.
Tema 4. Diseño de sistemas digitales con CPLDs Fases de la implementación: Síntesis. Ejemplos de codificación de macros. Informe de síntesis. Opciones. Translate. Fit. Informe de tiempos

Diseño de sistemas secuencialess: Señales de reloj Diseño de circuitos secuenciales síncronos: contadores, circuitos de control, tratamiento de entradas asíncronas, metaestabilidad. Acoplamiento entre sistemas secuenciales y otros circuitos.

Diseño de sistemas digitales complejos: Método sistemático de diseño. Aplicación práctica del método.
Tema 5. Arquitectura de las FPGAs de la familia Spartan 3E de Xilinx Introducción.CLBs.Slices. LUTs.Multiplexores. Memorias. Multiplicadores "hardware". Circuitos de reloj. Bloques de E/S. Tecnologías de E/S. Utilización de recursos específicos.
Tema 6. Diseño síncrono con FPGAs Normas de diseño de sistemas secuenciales síncronos. Transitorios en salidas.
Tema 7:Tratamiento de ficheros en VHDL Declarar fichero. Leer y escribir fichero. Abrir explícitamente un fichero. Cerrar Fichero. Paquete std_logic_textio.Ejemplos
Tema 8. Diseño de un controlador VGA Conversor DA para VGA en la Nexys 2. Estándard VGA. Diseño del controlador.
Tema 9. Diseño de sistemas aritméticos con lógica programable Introducción. Paquetes matemáticos. Sumadores. Multiplicadores. Divisores
Tema 10. Técnicas de mejora de prestaciones en sistemas síncronos. Técnica de segmentación. Técnica de duplicación de estados

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Sesión magistral A26 21 30 51
Prácticas de laboratorio A29 19 32 51
Trabajos tutelados A3 A4 A5 A25 A30 A33 B1 B2 B3 B7 C6 C2 7 21 28
Solución de problemas B4 B5 B6 C3 4 0 4
Prueba objetiva A26 A29 B1 5 10 15
 
Atención personalizada 1 0 1
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Sesión magistral Exposición oral y mediante el uso de medios audiovisuales del temario de la asignatura.

Prácticas de laboratorio Desarrollo de prácticas de aplicación de los conocimientos teóricos adquiridos. Manejo del software de simulación y diseño de circuitos digitales.
Trabajos tutelados Trabajos de realización individual o en grupo para el diseño de un circuito de complejidad media.
Solución de problemas Sesiones de realización de ejercicios por parte de los alumnos y el profesor.
Prueba objetiva Pruebas de evaluación que podrán incluir preguntas sobre los contenidos teóricos de la asignatura, así como ejercicios o problemas relacionados con sus contenidos.

Atención personalizada
Metodologías
Solución de problemas
Sesión magistral
Prácticas de laboratorio
Trabajos tutelados
Descripción
Los profesores atenderán personalmente las dudas sobre cualquiera de las actividades desarrolladas a lo largo del curso. El horario de tutorías será publicado al comienzo del cuatrimestre en la página web del centro.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Trabajos tutelados A3 A4 A5 A25 A30 A33 B1 B2 B3 B7 C6 C2 Trabajo de diseño de un sistema digital de complejidad media. Se evaluará la correcta aplicación de los conceptos teóricos al trabajo realizado. Será necesario entregar una memoria explicativa del mismo. 50
Prueba objetiva A26 A29 B1 Los conocimientos teóricos se evaluarán mediante pruebas objetivas. Habrá 2 pruebas escritas a realizar individualmente por cada alumno.

La primera se realizará una vez explicados los 2 primeros temas. Supondrá un 25% de la nota final de teoría.

La segunda prueba se realizará coincidiendo con el examen final. Esta prueba supondrá un 75% de la nota final de teoría.
50
 
Observaciones evaluación

La evaluación de la asignatura consistirá en una evaluación teórica (50%) y otra práctica (50%).
Las calificaciones de las tareas evaluables serán válidas sólo para el
curso académico en el que se realicen.

Evaluación teórica

La evaluación teórica consistirá en 2 pruebas parciales:

-La primera se realizará una vez explicados los 2 primeros temas y tendrá un peso del 25% de la nota final de teoría.

-La segunda se realizará coincidiendo con el examen final, y tendrá un peso del 75% de la nota final de teoría.

Cada prueba parcial constará de una parte de preguntas de respuesta
corta y/o tipo test y de una parte de resolución problemas.

Evaluación práctica

Se
propondrá la realización de un sistema digital de complejidad media, en el que se evaluará la correcta aplicación de los conceptos teóricos. Al final del cuatrimestre, será preciso entregar una memoria explicativa del mismo. Para alcanzar la máxima nota los circuitos diseñados deben funcionar perfectamente en todos sus aspectos (simulación funcional y temporal). Supondrá un 50 % de la nota final.

Nota final

La nota final se calculará como media  aritmética de la parte teórica y práctica.

Nota Final =(Nota final de teoría + Nota trabajo)/2

Será necesario alcanzar en ambas partes un mínimo del 40 % de la calificación máxima.

Segunda oportunidad

En la segunda oportunidad, se 
realizarán dos pruebas: una teórica y otra práctica. Para realizar la
parte práctica es preciso apuntarse, hablando previamente con el
profesor.

La teórica consistirá en una prueba objetiva escrita cuestiones teórico-prácticas sobre todo el temario que pueden ser escritas o de programación.
Supondrá un 50% de la nota final.

La prueba práctica será un
ejercicio de programación en el Laboratorio, la puntuación de esta parte será del 50%
de la nota final.

Para aprobar es preciso obtener al menos un 4 sobre 10 en ambas partes.


Fuentes de información
Básica Jacobo Álvarez Ruiz de Ojeda (2012). Diseño digital con FPGAs. Madrid : Vision Ebooks
Jacobo Álvarez Ruiz de Ojeda (2004). Diseño Digital con Lógica Programable. Santiago de Compostela. Tórculo

Complementária Roy W. Goody (2001). OrCAD PSpice for Windows. Prentice Hall
Tocci. Ronald J. (1996). Sistemas Digitales. Prentice Hall


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Fundamentos de Electricidad/770G01013
Fundamentos de Electrónica/770G01018
Electrónica Analógica/770G01022
Electrónica Digital/770G01023

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente

Asignaturas que continúan el temario
Sistemas Digitales II/770G01034

Otros comentarios

En esta asignatura se da por supuesto que el alumno sabe programar en lenguaje VHDL, y maneja el entorno de diseño ISE Web Pack de Xilinx, por lo que para matricularse con posibilidades de éxito es preciso haber cursado con aprovechamiento Electrónica Digital, o bien haber adquirido esos conocimientos previamente.



(*) La Guía Docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la UDC. Este documento es público y no se puede modificar, salvo cosas excepcionales bajo la revisión del órgano competente de acuerdo a la normativa vigente que establece el proceso de elaboración de guías