Datos Identificativos 2015/16
Asignatura (*) Sistemas Dixitais I Código 770G01026
Titulación
Grao en Enxeñaría Electrónica Industrial e Automática
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 2º cuadrimestre
Terceiro Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Industrial
Coordinación
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
Descrición xeral 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 do título
Código Competencias do título
A3 Capacidade para realizar medicións, cálculos, valoracións, taxacións, peritaxes, estudos e informes.
A4 Capacidade de xestión da información, manexo e aplicación das especificacións técnicas e da lexislación necesarias no exercicio da profesión.
A5 Capacidade para analizar e valorar o impacto social e medioambiental das solucións técnicas actuando con ética, responsabilidade profesional e compromiso social, e buscando sempre a calidade e mellora continua.
A25 Coñecer os fundamentos e aplicacións da electrónica analóxica.
A26 Coñecer os fundamentos e aplicacións da electrónica dixital e microprocesadores.
A29 Capacidade para deseñar sistemas electrónicos analóxicos, dixitais e de potencia.
A30 Coñecer e ser capaz de modelar e simular sistemas.
A33 Coñecemento aplicado de informática industrial e comunicacións.
B1 Capacidade de resolver problemas con iniciativa, toma de decisións, creatividade e razoamento crítico.
B2 Capacidade de comunicar e transmitir coñecementos, habilidades e destrezas no campo da enxeñaría industrial.
B3 Capacidade de traballar nun contorno multilingüe e multidisciplinar.
B4 Capacidade de traballar e aprender de forma autónoma e con iniciativa.
B5 Capacidade para empregar as técnicas, habilidades e ferramentas da enxeñaría necesarias para a práctica desta.
B6 Capacidade de usar adecuadamente os recursos de información e aplicar as tecnoloxías da información e as comunicacións na enxeñaría.
B7 Capacidade para traballar de forma colaborativa e de motivar un grupo de traballo.
C2 Dominar a expresión e a comprensión de forma oral e escrita dun idioma estranxeiro.
C3 Utilizar as ferramentas básicas das tecnoloxías da información e as comunicacións (TIC) necesarias para o exercicio da súa profesión e para a aprendizaxe ao longo da súa vida.
C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Adquirir a habilidade para o manexo de ferramentas de simulación de circuítos electrónicos. A3
A30
A33
B3
C3
Ser capaz de interpretar as follas de características do fabricante dos compoñentes electrónicos. A4
Coñecer o mercado de fabricantes de dispositivos dixitais e ser capaz de acceder ás fontes de información que proporcionan B6
C2
C6
Aprender o vocabulario técnico en Inglés propio da materia estudada. C2
Ser capaz de tomar decisións ante un problema específico de deseño electrónico A5
B1
B2
B4
B5
B7
Coñecer distintos dispositivos lóxicos programables existentes no mercado e as súas capacidades e funcións. A25
A26
A29
Ser capaz de programar os distintos tipos de PLD A30
B1
B5
Coñecer as técnicas de conexión de periféricos básicos e do deseño dos seus circuítos. A26
A30
B2
B4
B7

Contidos
Temas Subtemas
Tema 1. Memorias Introdución. Tipos de memorias. Organización dunha memoria. Memorias de só lectura (ROM): Estrutura interna. Tipos. Entradas de control e temporización. Aplicacions. Memorias de acceso aleatorio (RAM):SRAM, DRAM. Estrutura interna. Temporización. Ampliación do tamaño de memoria.
Tema 2. Introdución á lóxica programable. Características dos circuítos programables. Fases do deseño. Vantaxes. Aplicacións.
Tema 3. Arquitectura do CPLD CoolRunner II Bloques Función. Macroceldas. Bloques de Entrada/Salida. Modelo de tempos.
Tema 4. Deseño de sistemas dixitais con CPLDs Fases da implementación: Síntesis Exemplos de codificación de macros. Informe de síntesis. Opcións. Translate. Fit. Informe de tempos.
Deseño de sistemas secuencias: Sinais de reloxo. Deseño de circuitos secuenciais síncronos: contadores, circuitos de control, tratamento de entradas asíncronas, metaestabilidade. Acoplamiento entre sistemas secuenciais e outros circuitos.

Deseño de sistemas dixitais complexos: Método sistemático de deseño. Aplicación práctica do método.
Tema 5. Arquitectura das FPGAs da familia Spartan 3E de Xilinx Introducción.CLBs.Slices. LUTs.Multiplexores. Memorias. Multiplicadores "hardware". Circuitos de reloxo. Bloques de E/S. Tecnoloxías de E/S. Utilización de recursos específicos.
Tema 6. Deseño síncrono con FPGAs Normas de deseño de sistemas secuenciais síncronos. Transitorios en saídas.
Tema 7:Tratamento de ficheiros en VHDL Declarar ficheiro. Ler e escribir ficheiro. Abrir explícitamente un ficheiro. Cerrar Ficheiro. Paquete std_logic_textio.Exemplos
Tema 8. Deseño de un controlador VGA Conversor DA para VGA na Nexys 2. Estándard VGA. Deseño do controlador.
Tema 9. Deseño de sistemas aritméticos con lóxica programable Introducción. Paquetes matemáticos. Sumadores. Multiplicadores. Divisores
Tema 10. Técnicas de mellora de prestacións en sistemas síncronos. Técnica de segmentación. Técnica de duplicación de estados

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral A26 21 30 51
Prácticas de laboratorio A29 19 32 51
Traballos 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
Proba obxectiva A26 A29 B1 5 10 15
 
Atención personalizada 1 0 1
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral Exposición oral e mediante o uso de medios audiovisuais.
Prácticas de laboratorio Desenrolo de prácticas de aplicación dos coñecementos teóricos adquiridos. Manexo do software de simulación e deseño de circuitos dixitais.
Traballos tutelados Traballos de realización individual ou en grupo para o deseño dun circuito de complexidade media.
Solución de problemas Sesions de realización de exercicios por parte dos alumnos e o profesor.
Proba obxectiva Probas de evaluación que poderán incluir preguntas sobre dos contidos teóricos da asignatura, así como exercicios ou problemas relacionados cos seus contidos.

Atención personalizada
Metodoloxías
Solución de problemas
Sesión maxistral
Prácticas de laboratorio
Traballos tutelados
Descrición
Os profesores atenderán persoalmente as dúbidas sobre calquera das actividades desenvolvidas ao longo do curso. O horario de tutorías será publicado ao comezo do cuadrimestre na páxina web do centro.

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Traballos tutelados A3 A4 A5 A25 A30 A33 B1 B2 B3 B7 C6 C2 Traballo de deseño dun sistema dixital de complexidade media. Avaliarase a correcta aplicación dos conceptos teóricos ao traballo realizado. Será necesario entregar unha memoria explicativa deste. 50
Proba obxectiva A26 A29 B1 Os coñecementos teóricos avaliaranse mediante probas obxectivas. Haberá 2 probas escritas a realizar individualmente por cada alumno.

A primeira realizarase unha vez explicados os 5 primeiros temas. Supoñerá un 50% da nota final de teoría.

A segunda proba realizarase coincidindo co exame final. Esta proba supoñerá un 50% da nota final de teoría.
50
 
Observacións avaliación

A avaliación da materia
consistirá nunha avaliación teórica (50%) e outra práctica (50%). As
cualificacións das tarefas avaliables serán válidas só para o curso
académico no que se realicen.

Avaliación teórica

A avaliación teórica consistirá en 2 probas parciais:

-A primeira realizarase unha vez explicados os 5 primeiros temas e terá un peso do 50% da nota final de teoría.

-A segunda realizarase coincidindo co exame final, e terá un peso do 50% da nota final de teoría.

Cada proba parcial constará dunha parte de preguntas de resposta curta e/ou tipo test e dunha parte de resolución problemas en papel ou co software ISE.

Avaliación práctica

Propoñerase
a realización dun sistema dixital de complexidade media, no que se
avaliará a correcta aplicación dos conceptos teóricos. Ao final do
cuadrimestre, será preciso expoñer os resultados e entregar unha memoria explicativa. Para
alcanzar a máxima nota os circuítos deseñados deben funcionar
perfectamente en todos os seus aspectos (simulación funcional e
temporal). Suporá un 50% da nota final.

Nota final

A nota final calcularase como media aritmética da parte teórica e práctica.

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

Será necesario alcanzar en ambas as dúas partes un mínimo do 40% da cualificación máxima.

No caso de non alcanzar a nota mínima nalgunha das partes a Nota final será:

Nota Final= mínimo (4.5, (Nota de teoría+Nota prácticas)/2)  

Segunda oportunidade

Na
segunda oportunidade, realizaranse dúas probas: unha teórica e outra
práctica. Para realizar a parte práctica é preciso apuntarse, falando
previamente co profesor.

A teórica consistirá nunha proba
obxectiva con cuestións teórico-prácticas sobre todo o temario, con exercicios escritos ou de programación.
Supoñerá un 50% da nota final.

A proba práctica será un exercicio de programación no Laboratorio, a puntuación desta parte será do 50% da nota final.

Para aprobar é preciso obter polo menos un 4 sobre 10 en ambas as dúas partes.

No caso de non alcanzar a nota mínima nalgunha das partes a Nota final será:

Nota Final= mínimo (4.5, (Nota de teoría+Nota prácticas)/2)  


Fontes de información
Bibliografía 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

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


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Fundamentos de Electricidade/770G01013
Fundamentos de Electrónica/770G01018
Electrónica Analóxica/770G01022
Electrónica Dixital/770G01023

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario
Sistemas Dixitais II/770G01034

Observacións

Nesta asignatura dase por suposto que o alumno sabe programar en linguaxe VHDL, e manexa o entorno de deseño ISE Web Pack de Xilinx, polo que para matricularse con posibilidades de éxito é preciso haber cursado con aproveitamento Electrónica Dixital, ou ben haber adquirido esos coñecementos previamente.



(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías