Datos Identificativos 2017/18
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
Jove Pérez, Esteban
Correo electrónico
esteban.jove@udc.es
Profesorado
Jove Pérez, Esteban
Meizoso López, Maria del Carmen
Correo electrónico
esteban.jove@udc.es
carmen.meizoso@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
Programa dispositivos lóxicos programables e configurables e utiliza con soltura a suas ferramentas de desarrollo. A3
A30
A33
B1
B3
C3
Coñece a realización electrónica dos circuitos convertidores A/D y D/A e sabe elegir o máis adecuado en cada aplicación. A4
A5
B5
B6
C2
C6
Distingue os tipos de circuitos lóxicos programables e dispositivos de memoria. A25
A26
A29
Coñece as técnicas de conexión de periféricos básicos, deseña o seus circuitos. A26
A30
B2
B4
B7

Contidos
Temas Subtemas
Tema 1. Deseño de sistemas secuenciais síncronos Máquinas de estados finitos. Análise e síntese. Descrición en VHDL.
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
Contidos da memoria de verificación relacionados cos temas da asignatura · Programación básica en VHDL: Temas 1 e 2.
· Deseño con dispositivos electrónicos configurables: Temas 3, 4 e 6.
· Circuitos de memoria. Buses. Temas 5, 6 y 7.
· Conversión A/D y D/A. Tema 6 e 9.
· Ferramentas de desarrollo de sistemas lóxicos programables: Temas 4, 6, 8, 9 e 10.
· Deseño electrónico digital: Temas 4, 6, 8 e 9.
· Transmisión de datos. Temas 8 y 10.

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 C2 C6 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 C2 C6 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, facer unha exposición oral e realizar unha defensa da práctica. 40
Proba obxectiva A26 A29 B1 Haberá 2 probas obxectivas a realizar individualmente por cada alumno.

A primeira realizaráse unha vez explicados os 5 primeiros temas. Suporá un 30% da nota final.

A segunda proba será o examen final da 1ª oportunidade e poderá ter un peso de:

- 30% para alumnos que decidan examinarse só da segunda parte da asignatura.
- 60% para alumnos que decidan examinarse das dúas partes, anulando a nota da 1ª proba obxectiva, se a tivese.
60
 
Observacións avaliación

As
cualificacións das tarefas avaliables serán válidas só para o curso
académico no que se realicen.

As probas obxectivas poden incluir preguntas de resposta curta e/ou tipo test, resolución problemas en papel ou deseño de circuitos co software ISE.

Para alcanzar a máxima nota no traballo teránse en conta os seguintes aspectos:

- Os circuítos deseñados deben funcionar
perfectamente en todos os seus aspectos (simulación funcional e
temporal).

- A memoria entregada e a presentación terán que ser claras.

-
O alumno terá que realizar unha defensa personalizada da práctica, xustificando o porqué do seu deseño e contestando ás preguntas relativas ao traballo realizadas polo profesor.

Nota final

A nota final calcularáse, en xeral, como:

Nota Final =0,3 x Nota proba obxectiva 1 + 0,4 x Nota traballo + 0,3 x Nota proba obxectiva 2

Aqueles estudantes que non tivesen calificación na 1ª proba obxectiva, ou ben, acadasen calificacións moi baixas poden optar a realizar a 2ª proba obxectiva (a proba será distinta neste caso). Neste suposto a nota final será:

Nota Final=0,6 x Nota proba obxectiva 2 + 0,4 x Nota traballo.

Segunda oportunidade

Na
segunda oportunidade, realizaráse unha proba obxectiva que pode constar de cuestións teórico-prácticas sobre todo o temario, exercicios escritos e  de implementación dun circuito nalgunha das placas do Laboratorio. 


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