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Academic Year/course: 2023/24

30319 - Microprocessor-based Eletronics Systems


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
30319 - Microprocessor-based Eletronics Systems
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
438 - Bachelor's Degree in Telecommunications Technology and Services Engineering
581 - Bachelor's Degree in Telecommunications Technology and Services Engineering
ECTS:
6.0
Year:
3
Semester:
First semester
Subject type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

 

The objective of the subject is to train the student in the fundamentals of the design of electronic systems based on microprocessors, both the hardware design and the software that runs the microprocessor. The aim is to achieve analysis, design and maintenance of electronic systems based on microprocessors.

These approaches and objectives are aligned with some of the Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/). Specifically, the learning activities planned in this subject will contribute to the achievement of target 7.3 of Goal 7 and target 13.3 of Goal 13.

 

2. Learning results

 

The student, in order to pass this subject, must demonstrate the following results...

 

Know the basic elements and their connection, of a digital system based on microprocessor/DSP (Digital Signal Processor).

Know the structure, inner workings and performance of microprocessors/DSPs.

Program a microprocessor with ease.

Distinguish the types of memory integrated circuits available and understand their microelectronic realization.

Distinguish the types of AD/DA converter circuits available and understand their structure.

Understand high-impedance electronic technology and knows how to connect electronic devices to bus systems.

Design low complexity systems based on microcontroller studio:

  • Be able to design the memory map of the system using digital integrated circuits.

  • Be able to design the connection (parallel/serial/BUS access, read/write access, interrupt management) of any device in the system.

  • Be capable of ensuring compliance with both time and interconnection requirements of

 

Be capable of designing low complexity software applications that run on the system.

Know the methods of power distribution in microcontroller systems, clock circuits and reset generator circuits.

Use with fluency the development tools of electronic systems based on microprocessors.

Use the technical documentation of the microprocessor under study, and of the memories and other integrated circuits used.



3. Syllabus

 

Theoretical program:

  • Introduction to Microprocessors. Programming in C.

  • Architecture and model of a microprocessor programmer.

  • Representation of numbers in digital systems.

  • Peripherals.

  • Memories and AD/DA converters

 

Practical program:

1. Introduction to development tools and prototyping board

2. Peripheral control by polling (reading of switches)

3. Peripheral control by interruption. 

4. Signal modulation. FSK modulator.

5. Numbers in fixed point. FSK demodulator. 

6. Design exercise

 

4. Academic activities

 

1.- Block A: 2.4 ECTS (60 hours)

1) Lectures (45 classroom hours).

1.1) Theoretical classes: Expository and explanatory sessions of contents. The concepts and fundamentals of microprocessor-based electronic systems will be presented and illustrated with real examples. Student participation will be encouraged through questions and brief discussions.

1.2) Problem solving classes: Problems and cases will be developed with the participation of the students, coordinated at all times with the theoretical contents. The student is encouraged to pre-work the problems.


2) Laboratory practicals (15 classroom hours). It will consist of the implementation of applications in a system of DSP development, where the design methodology, the operation of the application and the management of the software tools will be assessed. The student will have a script for each practical, which he/she will have to prepare before its development in the laboratory.

 


2.- Block B: 3.6 ECTS (90 hours)


1) Teaching assignments (24 hours). This section includes the elaboration of the previous work required in the preparation of the laboratory practices, as well as the elaboration of the reports of the practices carried out.

2) Study (60 hours). The continuous work of the student will be encouraged through the homogeneous distribution throughout the semester of the various learning activities. The tutorials allow direct attention to the student, identification of learning problems, guidance in the subject, attention to exercises and assignments.

3) Assessment tests (6 hours) In addition to the grading function, the evaluation is also a tool of learning with which the student checks the degree of understanding and assimilation achieved.

 

5. Assessment system

 

1 Laboratory Practices (20%): They will be graded through observation and analysis of the students' work and the "practice reports". CL grade from 0 to 10 points, will represent 20% of the student's overall grade. To pass the internship in the teaching period it is necessary to complete all the practices and obtain a minimum score of 5 points.

2 Theoretical-practical exam (80%): Composed of theoretical-practical questions and problems, to be carried out at the official call.

3 OVERALL TEST (OFFICIAL CALLS)

Theoretical-practical exam: grade from 0 to 10 points (80%). The correctness of the answers, developments, designs and numerical results will be evaluated.

Laboratory exam: grade from 0 to 10 points (20%). Students who have obtained an internship grade of 4 points or more during the term will be exempted from this exam . The exam will consist of the implementation in the system of development of practices, of a system similar to those developed during the course in the laboratory practice sessions. The design methodology, the operation of the circuit and the use of the instrumentation and software tools of the laboratory will be assessed.

The final grade will correspond to the weighted average between the grade of the practical part (20%), the grade of corresponding final exam (80%). However, it will be necessary to obtain a minimum grade of 4 points in each of the separate parts in order to average and pass the subject.




Curso Académico: 2023/24

30319 - Sistemas electrónicos con microprocesadores


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
30319 - Sistemas electrónicos con microprocesadores
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
438 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación
581 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación
Créditos:
6.0
Curso:
3
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

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.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/). En concreto, las actividades de aprendizaje previstas en esta asignatura contribuirán al logro de la meta 7.3 del Objetivo 7 y de la meta 13.3 del Objetivo 13.

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 microprocesador.

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 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.

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

3. Programa de la asignatura

Programa teórico:

  • Introducción a los Microprocesadores. Programación en C.
  • Arquitectura y modelo del programador de un microprocesador.
  • Representación de números en sistemas digitales.
  • Periféricos.
  • Memorias y conversores AD/DA

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

4. Actividades académicas

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 (24 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. 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 (6 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.

5. Sistema de evaluación

1 Prácticas de Laboratorio (20%): 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.

2 Examen teórico-práctico (80%): Compuesto por cuestiones teórico-prácticas y problemas, a realizar en las convocatorias oficiales.

3 PRUEBA GLOBAL (CONVOCATORIAS OFICIALES)

Examen teórico-práctico: calificación de 0 a 10 puntos (80%). Se valorará la corrección de las respuestas, los desarrollos, diseños y resultados numéricos.

Examen de laboratorio: calificación de 0 a 10 puntos (20%). 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 (20%), la nota del correspondiente examen final (80%). 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.