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Curso : 2020/2021

30319 - Sistemas electrónicos con microprocesadores


Información del Plan Docente

Año académico:
2020/21
Asignatura:
30319 - Sistemas electrónicos con microprocesadores
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
581 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación
438 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación
Créditos:
6.0
Curso:
438 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación: 3
581 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación: 3
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1.Información Básica

1.1.Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

El objetivo de la asignatura es formar al alumno en los fundamentos del diseño de sistemas electrónicos basados en microprocesadores, tanto el diseño del hardware como el software que ejecuta el microprocesador.

Se pretende conseguir capacidad de análisis, de diseño y de mantenimiento de sistemas electrónicos basados en microprocesadores.

1.2.Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

De acuerdo con lo indicado en la Introducción, esta asignatura se apoya en los conocimientos y habilidades adquiridos en el Módulo de Formación Básica a propósito de las técnicas básicas de programación utilizando lenguajes de alto nivel, y de los conocimientos y habilidades adquiridos en la asignatura de Electrónica Digital, perteneciente al Bloque de Electrónica dentro del módulo Común.

A partir de ahí, amplía y profundiza en los conocimientos de electrónica digital adquiridos  focalizándolos hacia el estudio de la arquitectura de los microprocesadores utilizados en los sistemas de telecomunicaciones (DSPs) y el diseño de sistemas electrónicos basados en ellos, se apoya también en los conocimientos de programación para aplicarlos a la programación de sistemas empotrados. De esta manera se adquieren los conocimientos necesarios para diseñar el hardware y el software de un sistema electrónico basado en un DSP orientado implementar sistemas de telecomunicaciones.

 

1.3.Recomendaciones para cursar la asignatura

Se requieren conocimientos de las asignaturas siguientes: Fundamentos de Informática (30303), Introducción a los computadores (30371) y  Electrónica Digital (30315).

El estudio y trabajo continuado, desde el primer día del curso, son fundamentales para superar con el máximo aprovechamiento la asignatura.

Es importante resolver cuanto antes las dudas que puedan surgir, para lo cual el estudiante cuenta con la asesoría del profesor, tanto durante las clases como en las horas de tutoría destinadas a ello.

2.Competencias y resultados de aprendizaje

2.1.Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Capacidad para combinar los conocimientos básicos y los especializados de Ingeniería para generar propuestas innovadoras y competitivas en la actividad profesional (C3).

Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico (C4)

Capacidad para usar las técnicas, habilidades y herramientas de la Ingeniería necesarias para la práctica de la misma (C6)

Capacidad de gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnicas y la legislación necesarias para la práctica de la Ingeniería (C9)

Capacidad para aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo (C10)

Capacidad para aplicar las tecnologías de la información y las comunicaciones en la Ingeniería (C11)

Capacidad para utiliza herramientas informáticas de búsqueda de recursos bibliográficos o de información relacionada con las telecomunicaciones y la electrónica (CRT3)

Capacidad de análisis y diseño de circuitos combinacionales y secuenciales, síncronos y asíncronos, y de utilización de microprocesadores y circuitos integrados (CRT9)

2.2.Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

Conoce los elementos básicos y su conexión, de un sistema digital basado en microprocesador/DSP  (Digital Signal Processor).

Conoce la estructura, el funcionamiento interno y las prestaciones de los microprocesadores/DSPs.

Programa con soltura un microprocesadores/DSPs

Distingue los tipos de circuitos integrados de memoria disponibles y entiende su realización microelectrónica.

Distingue los tipos de circuitos conversores AD/DA disponibles y entiende su estructura.

Comprende la tecnología electrónica de alta impedancia y sabe conectar dispositivos electrónicos a sistemas con buses.

Diseña sistemas de baja complejidad basados en microcontrolador/DSP de estudio:

  • Es capaz de diseñar el mapa de memoria del sistema haciendo uso de circuitos integrados digitales.
  • Es capaz de diseñar la conexión (acceso paralelo/ serie/BUS, acceso en lectura/escritura, gestión de las interrupciones) de cualquier dispositivo en el sistema.
  • Es capaz de garantizar el cumplimiento de los requisitos tanto temporales como de interconexión de

 Es capaz de diseñar aplicaciones software de baja complejidad que se ejecuten en el sistema.

 Conoce los métodos de distribución de las alimentaciones en sistemas con microcontrolador, circuitos de reloj y circuitos generadores de reset.

 Utiliza con soltura las herramientas de desarrollo de sistemas electrónicos basados en microprocesadores/DSPs.

 Utiliza la documentación técnica del microcontrolador/DSP de estudio, y de las memorias y otros circuitos integrados utilizados.

2.3.Importancia de los resultados de aprendizaje

Hoy en día las tecnologías digitales son clave en los sistemas de telecomunicaciones, permitiendo procesar una cantidad de información impensable hace solo unos años. Muchos de estos sistemas de telecomunicaciones se implementan utilizando sistemas electrónicos basados en microprocesadores y DSPs. Esta tecnología se utiliza en un amplio rango de áreas, como la televisión, los sistemas de comunicaciones, de radar, instrumentación médica, sistemas de control, electrónica de consumo…

Esta asignatura presenta el diseño de sistemas electrónicos basados en microprocesadores, cubriendo tanto el diseño del hardware como del software, desde sistemas didácticos muy sencillos, hasta su implementación en aplicaciones reales, a través de montajes en el laboratorio.

3.Evaluación

3.1.Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion

1 Prácticas de Laboratorio (30%)

Se calificarán mediante observación y análisis del trabajo de los estudiantes y de los "informes de prácticas".

Calificación CL de 0 a 10 puntos, supondrá el 20% de la calificación global del estudiante.

Para superar las prácticas en el periodo docente es necesario realizar todas las prácticas y obtener una puntuación mínima de 5 puntos en cada una de ellas.

Se calificarán mediante observación y análisis del trabajo de los estudiantes y de los informes de prácticas.

Calificación de 0 a 10 puntos, supondrá el 30% de la calificación global del estudiante.

2 Examen teórico-práctico (70%)

Compuesto por cuestiones teórico-prácticas y problemas, a realizar en las convocatorias oficiales.

3 PRUEBA GLOBAL (CONVOCATORIAS OFICIALES)

En las dos convocatorias oficiales se realizará la evaluación global del estudiante. En ambas fechas se realizarán las siguientes pruebas:

Examen teórico-práctico: calificación de 0 a 10 puntos (70%).

Se valorará la corrección de las respuestas, los desarrollos, diseños y resultados numéricos.

Examen de laboratorio: calificación de 0 a 10 puntos (30%).

De este examen estarán eximidos los estudiantes que hayan obtenido una calificación de prácticas durante el curso mayor o igual que 4 puntos. El examen consistirá en la implementación en el sistema de desarrollo de prácticas, de un sistema similar a los desarrollados durante el curso en las sesiones de prácticas de laboratorio. Se valorará la metodología de diseño, el funcionamiento del circuito y el manejo del instrumental y de las herramientas software del laboratorio.

 

La calificación final se corresponderá con la media ponderada entre la nota de la parte de prácticas (30%), la nota del correspondiente examen final (70%). No obstante, será necesario obtener una calificación mínima de 4 puntos en cada una de las partes por separado para poder promediar y aprobar la asignatura.

4.Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1.Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

El proceso de enseñanza se desarrollará en tres niveles principales: clases de teoría, problemas, laboratorio y actividades de tipo T6, con creciente nivel de participación del estudiante.

- En las clases de teoría se expondrán las bases teóricas del diseño de sistemas electrónicos basados en microprocesadores, ilustrándose con numerosos ejemplos.

- En las clases de problemas se desarrollarán problemas y casos tipo con la participación de los estudiantes.

- Se desarrollarán prácticas de laboratorio, donde el estudiante implementará distintos sistemas de telecomunicaciones en una placa de prototipado de DSPs.

 

4.2.Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

1.- Bloque A: 2.4 ECTS (60 horas)

1) Clase magistral (45 horas presenciales).

1.1) Clases teóricas:

Sesiones expositivas y explicativas de contenidos. Se presentarán los conceptos y fundamentos de los sistemas electrónicos basados en microprocesadores, ilustrándolos con ejemplos reales. Se fomentará la participación del estudiante a través de preguntas y breves debates.

 1.2) Clases de resolución de problemas:

Se desarrollarán problemas y casos con la participación de los estudiantes, coordinados en todo momento con los contenidos teóricos. Se fomenta que el estudiante trabaje previamente los problemas.

2) Prácticas de laboratorio (15 horas presenciales).

Consistirá en la implementación de aplicaciones en un sistema de desarrollo de DSPs, donde se valorará la metodología de diseño, el funcionamiento de la aplicación, y el manejo de las herramientas software.

El estudiante dispondrá de un guion de cada práctica, que tendrá que preparar antes de su desarrollo en el laboratorio.

 

2.- Bloque B: 3.6 ECTS (90 horas)

 

1) Trabajos docentes (25 horas).

Se incluye en este apartado la elaboración del trabajo previo requerido en la preparación de las prácticas de laboratorio, así como la elaboración de los informes de las prácticas realizadas.

2) Estudio (60 horas).

Se fomentará el trabajo continuo del estudiante mediante la distribución homogénea a lo largo del semestre de las diversas actividades de aprendizaje.

Periódicamente se propondrá al estudiante ejercicios y casos a desarrollar por su cuenta, algunos de los cuales se resolverán en las clases presenciales.

Las tutorías permiten una atención directa al estudiante, identificación de problemas de aprendizaje, orientación en la asignatura, atención a ejercicios y trabajos…

3) Pruebas de evaluación (5 horas).

Además de la función calificadora, la evaluación también es una herramienta de aprendizaje con la que el alumno comprueba el grado de comprensión y asimilación alcanzado.

4.3.Programa

Programa teórico:

 

- Introducción a los sistemas electrónicos con microprocesadores

      - Clasificación y arquitectura de los microprocesadores.

      - Programación C.

- Codificación binaria en coma fija

- Periféricos internos.

- Memorias y conversores.

- Diseño de sistemas digitales basados en microprocesadores.

      - Memorias

      - Convertidores analógico-digital/digital-analógico

 

Programa práctico

  1. Introducción a las herramientas de desarrollo y placa de prototipado
  2. Control de periféricos por encuesta. (lectura de los switches)
  3. Control de periféricos por interrupción. 
  4. Modulación de señal. Modulador FSK.
  5. Números en coma fija. Demodulador FSK. 
  6. Ejercicio de diseño

 (Los ejercicios/diseños concretos de cada práctica pueden modificarse)

4.4.Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Calendario de sesiones y presentación de trabajos

Las clases magistrales y de problemas y las sesiones de prácticas en el laboratorio se imparten según horario establecido por el Centro, que es publicado con anterioridad a la fecha de comienzo del curso. Las fechas de exámenes de las convocatorias oficiales también son fijadas por el Centro.

Cada profesor informará de su horario de atención de tutoría.

El resto de actividades se planificará en función del número de alumnos y se dará a conocer con la suficiente antelación. Podrá consultarse en http://moodle.unizar.es

 

 

 

La asignatura de Sistemas Electrónicos con Microprocesadores se imparte en el 5º semestre del grado, es decir primer semestre 3er curso.

 

El calendario detallado de las diversas actividades a desarrollar se establecerá una vez que la Universidad y el Centro hayan aprobado el calendario académico (el cual podrá ser consultado en la web del centro). Las fechas de los exámenes de las convocatorias oficiales las fija la dirección del Centro.

La relación y fecha de las diversas actividades, junto con todo tipo de información y documentación sobre la asignatura, se publicará en http://moodle.unizar.es/ (Nota. Para acceder a esta web el estudiante debe estar matriculado).

 

A título orientativo:

  • Período de clases: primer cuatrimestre (Otoño).
  • Clases teoría y problemas-casos: cada semana hay programadas 2 horas de clase.
  • Sesiones prácticas: el estudiante realizará 5 sesiones prácticas de 2,5 horas de laboratorio.
  • Entrega de trabajos: se informará adecuadamente en clase y con la antelación suficiente tanto de las fechas como de las condiciones de entrega de los trabajos del curso.
  • Habrá una prueba global en 1ª convocatoria y otra en 2ª convocatoria en las fechas concretas que indique el Centro.

 

4.5.Bibliografía y recursos recomendados

1. Materiales docentes básicos. Disponibles en http://add.unizar.es (para acceder a

estos recursos, el estudiante debe estar matriculado).

  - Transparencias de la asignatura: son considerados los apuntes de la

asignatura.

  - Colección de ejercicos y exámenes de convocatorias anteriores.

  - Guiones de prácticas.

  - Materiales docentes complementarios: conjunto de materiales de utilidad para la asignatura: catálogos de fabricantes, hojas de características de componentes, manuales de herramientas CAD, etc.

 

2. Textos de referencia:

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=30319&year=2019

 


Curso : 2020/2021

30319 - Microprocessor-based Eletronics Systems


Información del Plan Docente

Academic Year:
2020/21
Subject:
30319 - Microprocessor-based Eletronics Systems
Faculty / School:
110 -
Degree:
438 - Bachelor's Degree in Telecomunications Technology and Services Engineering
581 - Bachelor's Degree in Telecomunications Technology and Services Engineering
ECTS:
6.0
Year:
581 - Bachelor's Degree in Telecomunications Technology and Services Engineering: 3
438 - Bachelor's Degree in Telecomunications Technology and Services Engineering: 3
Semester:
First semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1.General information

1.1.Aims of the course

1.2.Context and importance of this course in the degree

1.3.Recommendations to take this course

2.Learning goals

2.1.Competences

2.2.Learning goals

2.3.Importance of learning goals

3.Assessment (1st and 2nd call)

3.1.Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

4.Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1.Methodological overview

The process of teaching and learning designed for this subject is based on the following. It will involve three different training activities with increasing student participation as the course progresses: lectures, laboratory sessions and workshops (T6 activities).

  • Face-to-face sessions will have an eminently practical orientation. In the more theoretical lectures, the basis of microprocessor-based system design (software and hardware) will be presented.
  • The second training activity will focus on the laboratory sessions in small groups, where the students will work with embedded software design CAD tools.

4.2.Learning tasks

The program, offered to the students to achieve the learning goals, includes the following activities: 

IN-PERSON ACTIVITIES.

Lectures (A01) and exercises and cases solving (A02):

In this activity, the fundamental contents of the subject will be presented, with a practical orientation. This activity will take place in person. The necessary materials will be available to students through the ADD.

Laboratory sessions (A03):

This activity is structured in 6 practical sessions of 2.5 hours each. The scripts will be available to students in the ADD well in advance. In these sessions, the required software and hardware tools for embedded software design will be used, so that students will acquire the necessary skills and abilities.

Tutoring sessions (A05): Personalized teacher-student sessions in order to mentor the proposed works.

Evaluation tests (A08): Evaluation activity includes performing a global test.

NOT IN PERSON ACTIVITIES.

Study (T7):

This activity includes personal work aimed at achieving the adequate pursuit of the subject, conducting lab sessions and the proposed works and the tutoring process.

4.3.Syllabus

The distribution into thematic units of the theoretical program of the subject is as follows:

  • Introduction to microprocessor-based systems
    • Microprocessor architecture
    • C Programming
    • DSP architecture and programming
    • Number systems, fixed point.
    • Microprocessor peripherals.
    • Microprocessor-based systems design.
      • Memory Integrated Circuts
      • Analog-digital/Digital-Analog Converters.

Labs:

  1. Software tools and DSK C5515
  2. Controlling peripherals by polling.
  3. Interrupts.
  4. Signal modulation. FSK Modukator.
  5. Fixed point numbers. FSK Demodulator.
  6. Design exercise.

4.4.Course planning and calendar

Both theoretical classes and laboratory sessions are held according to the schedule set by the centre (available on the corresponding website). The other activities will be planned depending on the number of students and will be announced well in advance.

Each teacher will inform of the particular tutoring hours.

4.5.Bibliography and recommended resources

1. Basic teaching materials. Available in http://add.unizar.es (To access this resource, the student must be enrolled in the subject).

  • Slides. They are considered the notes of the subject.
  • Practices scripts.
  • Supplementary teaching materials. Set of useful materials for the course: catalogs of manufacturers, component data sheets, CAD tools, manuals, etc.

2. Reference books:

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=30319&year=2020