Datos Identificativos 2022/23
Asignatura (*) Sistemas Empotrados Código 614G01060
Titulación
Grao en Enxeñaría Informática
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 1º cuatrimestre
Cuarto Optativa 6
Idioma
Gallego
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría de Computadores
Coordinador/a
Padron Gonzalez, Emilio Jose
Correo electrónico
emilio.padron@udc.es
Profesorado
Padron Gonzalez, Emilio Jose
Correo electrónico
emilio.padron@udc.es
Web
Descripción general Coñecer as principais arquitecturas de sistemas encaixados e as principais metodoloxías para o seu desenvolvemento. Aprender a programar sistemas encaixados e sistemas de tempo real. Coñecer os sistemas operativos e compiladores empregados en sistemas encaixados e de tempo real, as súas particularidades e o seu impacto na programación de aplicacións.

Competencias del título
Código Competencias del título
A32 Capacidad de desarrollar procesadores específicos y sistemas empotrados, así como desarrollar y optimizar el software de dichos sistemas.
A34 Capacidad de diseñar e implementar software de sistemas y de comunicaciones.
A35 Capacidad de analizar, evaluar y seleccionar las plataformas hardware y software más adecuadas para el soporte de aplicaciones empotradas y de tiempo real.
B1 Capacidad de resolución de problemas
C6 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.
C8 Valorar la importancia que tiene la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico en el avance socioeconómico y cultural de la sociedad.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Capacidad para entender la diferencia entre un sistema de propósito general y un sistema embebido/empotrado. Conocer las principales características y casos de uso de estos últimos A35
C6
C8
Capacidad de diseñar e implementar software en sistemas embebidos A32
A34
B1
Capacidade de analizar, evaluar y seleccionar las plataformas hárdware y sóftware más adecuadas para el soporte de aplicaciones embebidas y de tiempo real. A32
A34
A35
B1
C6
C8

Contenidos
Tema Subtema
Introduccción Definición de sistemas empotrados
Arquitectura de un microprocesador Arquitecturas del ARM

Repertorio de instrucciones

Procesador
Excepciones e Interrupciones Introducción

Dispositivos de Entrada/Salida

E/I en el ARM
Representación de los datos Enteros
Caracteres
Estructuras de Datos
Máquinas de estado con estructuras
Sinais de reloxo e modos de funcionamento Modos de operación e consumo enerxético
Sinais de reloxo
Temporizadores
Procesos y Sistemas Operativos Tareas y procesos múltiples

Planificadores basados en la prioridad

Sistemas operativos en tiempo real
Mecanismo de comunicación interprocesos Memoria compartida: Exclusión mutua y semáforos

Pase de mensaje: Eventos y Mailboxes
Dispositivos móviles Sistemas heterogéneos

Procesadores Gráficos

Arquitectura de las GPU en los dispositivos móviles
El proceso de diseño de un sistema empotrado Microprocesadores

Metodología de diseño: Requerimientos, especificaciones, diseño de arquitectura, diseño de componentes e integración de sistemas

Diseño de programas y análisis

Análisis de rendimiento

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Seminario A35 C6 C8 3 6 9
Prueba objetiva A32 A34 B1 3 0 3
Sesión magistral A4 A7 C5 21 42 63
Trabajos tutelados A32 A34 A35 B1 C6 3 15 18
Prácticas de laboratorio A32 A34 B1 15 37.5 52.5
 
Atención personalizada 4.5 0 4.5
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Seminario Exposición didáctica de los contenidos prácticos de la asignatura empegando diapositivas y otros recursos TIC.

Se fomentará la adquisición de los conocimientos asociados a la competencia A35. Por otra parte, se comprueba la adquisición de las competencias C6 y C8.
Prueba objetiva Examen sobre los contenidos de la materia que combinará preguntas de teoría con la resolución de problemas.

En este tipo de prueba se comprueba la adquisición de la competencia A32 y A34.
Sesión magistral Exposición didáctica de los contenidos teóricos de la asignatura empleando diapositivas y otros recursos TIC.

En este tipo de sesiones se fomentara la adquisición de los conocimientos asociados a las competencias A34 y A35. Además, como el alumnado tiene que valorar críticamente los diferentes procesadores para sistemas empotrados aparecidos en los últimos años, se valorarán también las competencias C6 y C8.
Trabajos tutelados Propuesta de mini-proyectos para que las/los estudiantes profundicen por su cuenta en temas tratados en la asignatura. Las ideas y problemas se discutirán especialmente durante las horas de tutoría de grupos reducidos.

Se fomentará la adquisición de los conocimientos asociados a la competencia A35. Además, como tienen que utilizar su conocimiento para resolver nuevos problemas se ejercita la competencia B1. Por otra parte, se comprueba la adquisición de las competencias C6 y C8.
Prácticas de laboratorio Cada estudiante desarrollará prácticas en el laboratorio para el aprendizaje de la programación de dispositivos empotrados.

Se suscitarán una serie de prácticas siguiendo un guión para que el alumnado se familiarice con los conceptos y procedimientos básicos de la programación de los dispositivos empotrados (competencias A32 y La34). También se promoverá la optimización básicas de cada práctica propuesta así como la discusión y la resolución de problemas (Competencia B1).

Atención personalizada
Metodologías
Prácticas de laboratorio
Trabajos tutelados
Descripción
Prácticas de laboratorio: Atender y resolver dudas del alumnado en relación a las prácticas propuestas o realizadas en el laboratorio.

Trabajos tutelados: Atender y resolver dudas del alumnado en relación a los trabajos tutelados propuestos.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Prácticas de laboratorio A32 A34 B1 En las sesiones de laboratorio se proponen una serie de prácticas para aplicar los conocimientos adquiridos en la materia. Al final de algunas sesiones se valorará el correcto funcionamiento de la práctica, lo acertado o no del trabajo realizado y la comprensión de los conceptos trabajados mediante una prueba escrita. 40
Prueba objetiva A32 A34 B1 Corresponde a conocimientos impartidos en las sesiones magistrales. 40
Trabajos tutelados A32 A34 A35 B1 C6 El estudiante tiene que desarrollar un mini-proyect, para el que presentará una memoria. 20
 
Observaciones evaluación

El 40% de la calificación corresponde a la prueba objetiva final, el 40% a la evaluación de las prácticas de laboratorio y el 20% restante a los trabajos tutelados.

En la segunda oportunidad se permitirá recuperar un 60% de la calificación al alumnado que no superara la asignatura en la primera oportunidades: El 40% de la calificación corresponde a la prueba objetiva final y el 20% de los trabajos tutelados, conservando la nota de prácticas de la primera oportunidad.

Se considerará como "no presentada/o" a cualquiera estudiante que no realice la prueba objetiva.

El alumnado con reconocimiento de dedicación a tiempo parcial y dispensa académica realizará las mismas pruebas de evaluación que el alumnado que las curse a tiempo completo, pero con un horario tanto para las clases como para las distintas pruebas que sea compatible con el horario que cada estudiante tenga estipulado que debe asistir al centro.













Fuentes de información
Básica Elecia White (2011). Making Embedded Systems: Desing Patterns for Great Software 2011, O’Reilly Media, Inc. ISBN: 9781449302146. O'Really
Marilyn Wolf (2012). Computers as components. Morgan Kaufmann
Yifeng Zhu (2014). Embedded Systems with ARM Cortex-M Microcontrollers in Assembly Laguange. E-Man Press LLC
Joseph Yiu (2015). The Defenitive Guide to ARM Cortex-M0 and Cortex-M0+ Processors. Newnes / Elsevier

Complementária Jonathan W. Valvano (2013). Introduction to ARM Cortex-M Microcontrollers. Embedded Systems. CreateSpace Independent Publishing Platform
Jonathan W. Valvano (2012). Real-Time Operating Systems for ARM Cortex-M Microcontrollers. Createspace
Joseph Yiu (2012). The Definitive Guide to the ARM Cortex-M0. Newnes


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Estructura de Computadores/614G01012
Sistemas Operativos/614G01016
Concurrencia y Paralelismo/614G01018
Arquitectura de Computadores/614G01033

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Programación de Sistemas/614G01058

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