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Academic Year/course: 2023/24

581 - Bachelor's Degree in Telecommunications Technology and Services Engineering

30398 - Digital electronics for communications


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
30398 - Digital electronics for communications
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
581 - Bachelor's Degree in Telecommunications Technology and Services Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
First semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

 

The objective of the subject is to train the student in the fundamentals of digital electronic systems design, using HDL language, with special emphasis on arithmetic for signal processing in communications systems.

Not only the basics to implement digital systems efficiently with FPGAs are studied, but it is also intended to achieve analysis and design capabilities.

It is recommended to have taken "Electronic systems with microprocessors", as well as the subjects of digital electronic content of the previous subjects. 

These approaches and objectives are aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs) of the 2030 Agenda of United Nations (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), specifically, the learning activities planned in this subject will contribute to the achievement of targets 7.2 and 7.3 of Goal 7, and target 9.4 of Goal 9.

 

2. Learning results

 

The student:

Know the design process of an electronic system in its digital part, applying a top-down perspective, from the hierarchical block diagram to the final product.

Will be able to work on an algorithm in the field of control, signal and communications, propose the partitioning of the system and evaluate the best option within the solution space.

Know how to use hardware description languages to model the selected architecture, and select a suitable FPGA based on its technology, internal structure and features. Be experienced in the use of CAD tools from digital design for application to the design of physical and temporal constraints.

Will be able to design in HDL functional validation benches for the designed digital systems, including the verification of the achieved performance, and experimental validation of the designs on commercial development boards.

 

3. Syllabus

 

The contents to be developed during the term will include: 

1. Design of digital systems and validation environments using HDL.

2. Temporal and physical constraints in digital design.

3. Digital arithmetic, and fixed-point coding with HDL.

4. Architecture and electronic blocks available in the design with FPGAs



4. Academic activities

 

Lectures: 30 hours

Sessions in which the theoretical contents will be explained. These will be complemented with the development of examples and problem solving. The time available will be divided in 50% between theoretical presentation and problem solving.

Laboratory practices: 30 hours

Design, and test in FPGA, of small circuits with application to signal processing and communications.  CAD tools and design flow will be used to approach the work methodology in the industry.

 

5. Assessment system

 

I. Mixed system composed of two assessment activities:

a) Laboratory Practices (30%)

Previous preparatory work, laboratory work, and practice reports with the results of the designs will be graded.

b) Theoretical-practical examination (70%)

Composed of theoretical-practical questions and problems. It is necessary to obtain a minimum score of 4 points out of 10 in this test to pass the subject.

II. Simple system based exclusively on a single overall final assessment test with theoretical-practical questions and design problems.




Curso Académico: 2023/24

581 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación

30398 - Electrónica digital para comunicaciones


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
30398 - Electrónica digital para comunicaciones
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
581 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

El objetivo de la asignatura es formar al alumno en los fundamentos del diseño de sistemas electrónicos digitales, mediante lenguaje HDL, con especial énfasis en la aritmética para el procesamiento de señal en los sistemas de comunicaciones.
No solo se estudian las bases para implementar con FPGAs sistemas digitales de forma eficiente, sino que se pretende conseguir capacidad de análisis y de diseño.
Se recomienda haber cursado “Sistemas electrónicos con microprocesadores”, así como las asignaturas de contenido electrónico digital de los cursos precedentes.
Estos planteamientos y objetivos están alineados con 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 las metas 7.2 y 7.3 del Objetivo 7, y de la meta 9.4 del Objetivo 9.

2. Resultados de aprendizaje

El alumno:
Conocerá el proceso de diseño de un sistema electrónico en su parte digital, aplicando una perspectiva descendente, desde el diagrama de bloques jerárquico hasta el producto final.
Será capaz de trabajar sobre un algoritmo en el ámbito del control, la señal y comunicaciones, proponer el particionado del
sistema y evaluar la mejor opción dentro del espacio de soluciones.
Sabrá utilizar lenguajes de descripción de hardware para modelar la arquitectura seleccionada, y seleccionar una FPGA adecuada en base a su tecnología, estructura interna y características. Tendrá experiencia en el uso de herramientas CAD de diseño digital para la aplicación al diseño de restricciones, físicas y temporales.
Será capaz de diseñar en HDL bancos de validación funcional para los sistemas digitales diseñados, incluyendo la verificación de las prestaciones alcanzadas, y la validación experimental de los diseños en placas de desarrollo comerciales.

3. Programa de la asignatura

Los contenidos a desarrollar durante el curso incluirán:
1. Diseño de sistemas digitales, y de entornos de validación, utilizando HDL.
2. Restricciones temporales, y físicas, en el diseño digital.
3. Aritmética digital, y codificación en coma fija con HDL.
4. Arquitectura y bloques electrónicos disponibles en el diseño con FPGAs

4. Actividades académicas

Clases magistrales: 30 horas
Sesiones en las que se explicarán los contenidos teóricos. Estos se complementarán con el desarrollo de ejemplos y la resolución de problemas. El tiempo disponible se repartirá al 50% entre presentación teórica y la resolución de problemas.
Prácticas de laboratorio: 30 horas
Diseño, y prueba en FPGA, de pequeños circuitos con aplicación al procesamiento de señal y las comunicaciones. Se utilizarán herramientas CAD, y flujo de diseño, para aproximarse a la metodología de trabajo en la industria.

5. Sistema de evaluación

I. Sistema mixto compuesto de dos actividades de evaluación:
a) Prácticas de Laboratorio (30%)
Se calificarán el trabajo preparatorio previo, el trabajo en el laboratorio, y los informes de prácticas con los resultados de los diseños.
b) Examen teórico-práctico (70%)
Compuesto por cuestiones teórico-prácticas y problemas. Es necesario obtener una puntuación mínima de 4 puntos sobre 10 en esta prueba para superar la asignatura.
II. Sistema simple basado exclusivamente en una única prueba final global evaluación con cuestiones teórico-prácticas y problemas de diseño.