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Guía docente 2019-20 - 74212006 - Diseño de sistemas digitales complejos
TITULACIÓN: | Máster Univ. en Ingeniería de telecomunicación |
CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (LINARES) |
CURSO: | 2019-20 |
ASIGNATURA: | Diseño de sistemas digitales complejos |
NOMBRE: Diseño de sistemas digitales complejos | |||||
CÓDIGO: 74212006 | CURSO ACADÉMICO: 2019-20 | ||||
TIPO: Obligatoria | |||||
Créditos ECTS: 6.0 | CURSO: 1 | CUATRIMESTRE: PC | |||
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_529689.html |
NOMBRE: MUÑOZ DÍEZ, JOSÉ VICENTE | ||
IMPARTE: Teoría [Profesor responsable] | ||
DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA | ||
ÁREA: 785 - TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA | ||
N. DESPACHO: D - 115 | E-MAIL: jmunoz@ujaen.es | TLF: 953 648635 |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/77714 | ||
URL WEB: jmunoz@ujaen.es | ||
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6190-7077 | ||
NOMBRE: NIETO NIETO, LUIS MIGUEL | ||
IMPARTE: Prácticas | ||
DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA | ||
ÁREA: 785 - TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA | ||
N. DESPACHO: - | E-MAIL: - | TLF: - |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/55181 | ||
URL WEB: - | ||
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8013-9528 | ||
La asignatura se imparte en el primer semestre del Máster
en Ingeniería de Telecomunicación y se completa con
la asignatura de Circuitos de Instrumentación
Electrónica. Sus contenidos tratan en exclusividad el
diseño de sistemas digitales complejos basados en
dispositivos lógicos programables, de aplicación en
sistema de tratamiento y transmisión de señales,
procesamiento de la información, etc. Su objetivo es dotar
al alumno de la capacidad para realizar la implementación
física de procedimientos de procesamiento que se estudian en
otras asignaturas del máster y del grado.
The course is taught in the first semester of the Master of
Engineering in Telecommunications and is completed with the subject
Circuit Electronic Instrumentation. Its contents covered in
exclusive the design methods based on programmable logic devices,
that can be applied in treatment systems and signaling, information
processing, etc. The main objective is to provide students the
ability to perform the physical implementation of processing
procedures studied in other subjects of the degree and
master.
código | Denominación de la competencia |
CB10 | Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo. |
CB8 | Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de conocimientos y juicios |
CB9 | Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades |
CE11 | Conocimiento de los lenguajes de descripción hardware para circuitos de alta complejidad. |
CE12 | Capacidad para utilizar dispositivos lógicos programables, así como para diseñar sistemas electrónicos avanzados, tanto analógicos como digitales. Capacidad para diseñar componentes de comunicaciones como por ejemplo encaminadores, conmutadores, concentradores, emisores y receptores en diferentes bandas. |
CG10 | Ser capaces de asumir la responsabilidad de su propio desarrollo profesional y de su especialización en uno o más campos de estudio |
CG6 | Saber evaluar y seleccionar la teoría científica adecuada y la metodología precisa de sus campos de estudio para formular juicios a partir de información incompleta o limitada incluyendo, cuando sea preciso y pertinente, una reflexión sobre la responsabilidad social o ética ligada a la solución que se proponga en cada caso. |
CG7 | Ser capaces de predecir y controlar la evolución de situaciones complejas mediante el desarrollo de nuevas e innovadoras metodologías de trabajo adaptadas al ámbito científico/investigador, tecnológico o profesional concreto, en general multidisciplinar, en el que se desarrolle su actividad |
CG8 | Saber transmitir de un modo claro y sin ambigüedades a un público especializado o no, resultados procedentes de la investigación científica y tecnológica o del ámbito de la innovación más avanzada, así como los fundamentos más relevantes sobre los que se sustentan. |
CG9 | Haber desarrollado la autonomía suficiente para participar en proyectos de investigación y colaboraciones científicas o tecnológicas dentro su ámbito temático, en contextos interdisciplinares y, en su caso, con una alta componente de transferencia del conocimiento. |
CT3 | Capacidad para las relaciones interpersonales y el trabajo en equipos de carácter interdisciplinar |
CT4 | Formación para llevar a cabo un aprendizaje autónomo, que se adapte a nuevas situaciones aplicando en la práctica los conocimientos teóricos. |
CT5 | Capacidad de buscar y encontrar información de distintas fuentes y para entender el lenguaje y propuestas de otros especialistas |
CT6 | Ser capaz de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que,siendo limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios. |
CT7 | Sensibilidad hacia temas medioambientales y hacia la búsqueda de un modelo de desarrollo más sostenible. |
Resultados de aprendizaje | |
Resultado Resul-21 | Tener una panorámica general de los PLDs. |
Resultado Resul-22 | Saber utilizar las hojas de características de fabricantes de PLDs. |
Resultado Resul-23 | Conocer el proceso y herramientas de diseño con PLDs y FPGAs. |
Resultado Resul-24 | Modelar circuitos digitales con ABEL y VHDL. |
Resultado Resul-25 | Comprender las limitaciones de recursos de los PLDs y FPGAs y saber seleccionar un dispositivo. |
Resultado Resul-26 | Utilizar las herramientas CAD de los fabricantes para el diseño de circuitos y sistemas digitales complejos con PLDs y FPGs |
- Historia de los Circuitos Digitales Configurables
- Introducción al Diseño con FPGA
- Teoría básica sobre FPGAs
- Tecnologías de las FPGAs
- Etapas de diseño con FPGAs
- Arquitectura de las FPGAs de la familia Cyclone de Altera
- Introducción al método de diseño de sistemas digitales con FPGAs
- Acoplamiento entre FPGAs y otros componentes, circuitos y sistemas
- Diseño síncrono con FPGAs
- Aplicaciones de las FPGAs
- Introducción al diseño de sistemas digitales complejos
- Sincronización de las entradas
- Análisis de retardos de sistemas digitales
- Tutorial de diseño con FPGAs en la herramientas Quartus II de Altera
- Técnicas avanzadas de diseño
- History Configurable Digital Circuits
- Introduction to FPGA Design
- Basic theory on FPGAs
- FPGA Technology
- Stages of design with FPGAs
- Architecture of FPGAs Altera Cyclone family
- Introduction to the design method of digital systems with FPGAs
- Coupling between FPGAs and other components, circuits and systems
- Synchronous Design with FPGAs
- Applications of FPGAs
- Introduction to the design of complex digital systems
- Sync entries
- Analysis of delays of digital systems
- Tutorial Design with FPGAs in Altera Quartus II tools
- Advanced Design Techniques
- Historia de los Circuitos Digitales Configurables
- Introducción al Diseño con FPGA
- Introducción
- Antecedentes de los CDCs (PLDs)
- Definición y clasificación de los Circuitos Digitales Configurables
- Características generales
- Fases del diseño con CDCs
- Ventajas de los CDCs
- Aplicaciones
- Teoría básica sobre FPGAs
- Introducción a las FPGAs
- Arquitecturas de las FPGAs
- Recursos lógicos
- Bloques lógicos internos básicos
- Bloques de entrada / salida
- Circuitos dedicados
- Recursos de interconexión
- Líneas de interconexión
- Conexiones configurables
- Características de las FPGAs
- Tecnologías de las FPGAs
- Introducción
- Memoria de configuración
- Tecnología de configuración
- Tecnología de memoria pasiva EEPROM
- Tecnologías de memoria activa SRAM
- Tecnologías de antifusible
- Métodos de configuración
- Comparativa
- Comprobación de las FPGAs
- Etapas de diseño con FPGAs
- Introducción
- Etapas de diseño y realización de un sistema digital mediante FPGAs
- Descripción del diseño
- Compilación y síntesis
- Implementación
- Programación del circuito
- Verificación
- Herramientas CAD
- Arquitectura de las FPGAs de Ia familia Cyclone de Altera
- Introducción
- Subfamilias de la familia Cyclone
- Arquitectura básica
- Recursos lógicos internos
- Circuitos de reloj
- Recursos de entrada/salida (E/S)
- Recursos de interconexión
- Subfamilia Cyclone II
- Otras características comunes
- Características eléctricas y temporales
- Normas de diseño
- Introducción al método de diseño de
sistemas digitales con FPGAs
- Introducción
- Diseño de sistemas digitales
- Acoplamiento entre FPGAs y otros componentes. circuitos y
sistemas
- Introducción
- Interruptores y pulsadores
- LEDs
- Visualizadores de 7 segmentos
- Circuitos
- Buses de 3 estados
- Temporizadores
- Convertidor D/A
- Convertidor A/D
- Memorias
- Microprocesadores y microcontroladores
- Interfaces de comunicaciones
- Diseño síncrono con FPGAs
- Introducción
- Normas de diseño de S.S.S. con FPGAs
- Transitorios de salidas
- Herramientas de ayuda
- Aplicaciones de las FPGAs
- Ámbito de aplicación
- Campos de aplicación
- Tipos de circuitos implementados
- Características de las FPGAs
- Ejemplos de aplicación real
- Análisis de aplicaciones
- Introducción al diseño de sistemas digitales
complejos
- Introducción
- Análisis previo
- Aplicaciones de las FPGAs
- Sistemas complejos
- Método sistemático de diseño
- Contrate del método sistemático de diseño
- Elección del flanco activo de reloj
- Sincronización de las entradas
- Introducción
- Sincronización de las variables de entrada
- Variables asíncronas independientes
- Detección de flancos
- Variables asíncronas relacionadas
- Variables con señal de reloj propia
- Variables autosincronizadas
- S.S.S. con diferentes relojes
- Detección de pulsos cortos
- Análisis de retardos de sistemas digitales
- Introducción
- Tipos de retardos
- Informes de retardos
- Análisis de retardos
- Retardos de un S.S.S. de control
- Ejemplos de cálculo de retardos de sistemas digitales
- Tutorial de diseño con FPGAs en la herramientas
Quartus II de Altera
- Introducción
- Creación de proyectos
- Descripción mediante VHDL
- Visor RTL
- Biblioteca de Altera. Componentes parametrizables
- Compilación. Síntesis. Visor de bajo nivel
- Simulación funcional
- Implementación
- Simulación temporal
- Prueba de la placa
- Programación del circuito
- Técnicas avanzadas de diseño
- Introducción
- Diseño de sistemas digitales:
- Diseño jerárquico. Compilación incremental
- Diseño trasladable a otras tecnologías
ACTIVIDADES | HORAS PRESENCIALES | HORAS TRABAJO AUTÓNOMO | TOTAL HORAS | CRÉDITOS ECTS | COMPETENCIAS (códigos) |
---|---|---|---|---|---|
A1 - Clases expositivas en gran grupo
|
29.1 | 43.65 | 72.75 | 2.91 |
|
A2 - Clases en grupos de prácticas
|
29.1 | 43.65 | 72.75 | 2.91 |
|
A3 - Tutorias Colectivas
|
1.8 | 2.7 | 4.5 | 0.18 | |
TOTALES: | 60.0 | 90.0 | 150.0 | 6.0 |
La metodología seguida en esta asignatura está
basada en seis recursos didácticos:
1) Lecciones y seminarios. Se trata de clases magistrales
impartidas por el profesor de la asignatura donde se
fomentará la participación activa de los alumnos.
2) Sesiones prácticas. Estas sesiones serán
impartidas en el laboratorio en grupos de un máximo de 20
alumnos por grupo. Estas clases permitirán poner en
práctica los conceptos vistos en las clases teóricas.
3) Correcta resolución de problemas propuestos en
clase. Los problemas tratarán de profundizar en aspectos
teóricos prácticos vistos en clase.
4) Tutorías individualizadas o en grupo con las que se
pretende dar una respuesta más personalizada a las dudas que
los alumnos tengan a lo largo del curso académico.
5) Realización de presentaciones orales en clase por
partes de los alumnos. Los temas tratados en las mismas
permitirán a los alumnos profundizar por cuenta propia en
aquellos temas que la asignatura que les resulten más
interesantes.
6) Realización de exámenes con los que se
evaluará el conocimiento adquirido por los alumnos durante
el curso.
ASPECTO | CRITERIOS | INSTRUMENTO | PESO |
---|---|---|---|
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales | -Active participation in lectures and tutorials. - Active participation in lab work. -Attendance to individual tutorial and activities. | Observation and problems resolution | 10.0% |
Valoración de trabajo escrito | Design and implementation of digital complex circuits | -Documentation delivery. The revision for each document includes: -Structure - Quality - Novelty - Clarity of presentation | 40.0% |
Conceptos teóricos de la materia | Practical and theoretical assimilation of subject concepts. | Written exam | 50.0% |
La evaluación de la asignatura se basa en la calificación obtenida en dos apartados:
1) La correcta resolución de problemas de tipo teórico prácticos que serán explicados en clases prácticas donde además, se puntuará la asistencia y la participación activa de los estudiantes. Los problemas teóricos prácticos serán corregidos en el laboratorio pudiendo solicitarse igualmente una memoria en caso de que el profesor así lo estime. Este apartado representará el 50% de la nota.
2) Evaluación de los conceptos teóricos de la asignatura por medio de exámenes escritos y presentaciones en clase. La calificación obtenida en este apartado representará el 50% de la nota final.
Mediante el primer punto arriba descrito se evaluará el progreso del estudiante en la competencias CB10, CB8, CB9, CE11, CE12, CG10, CG8, CG9, CT3, CT4, CT5, CT6, y CT7, así como en los siguientes resultados del aprendizaje: Resul-21, Resul-22, Resul-23, Resul-24, Resul-25 y Result-26.
Mediante el segundo punto arriba descrito se evaluará el progreso del estudiante en la competencias CE11, CE12 y CT4, así como en los siguientes resultados del aprendizaje: Resul-21, Resul-24 y Result-25.
Nota: No existe una nota mínima (para ninguno de los puntos arriba descritos) que el alumno tenga que superar para que le sea calculada la media de todas las partes (nota final). Sin embargo, en las convocatorias extraordinarias se necesitará al menos 5 puntos en cada una de las secciones para obtener el aprobado
- Introduction to digital systems [Recurso electrónico] : modeling, synthesis, and simulation using VH. Edición: -. Autor: Ferdjallah, Mohammed. Editorial: Hoboken, N.J. : Wiley, 2011 (C. Biblioteca)
- VHDL : lenguaje para síntesis y modelado de circuitos . Edición: -. Autor: Pardo Carpio, Fernando. Editorial: Madrid : Ra-ma, 2011 (C. Biblioteca)
- VHDL [Recurso electrónico] : basics to programming. Edición: -. Autor: Kaur, Gaganpreet. Editorial: New Delhi, India : Dorlin Kindersley, 2011 (C. Biblioteca)
- VHDL for logic synthesis [Recurso electrónico]. Edición: 3rd ed. Autor: Rushton, Andrew. Editorial: Chichester, West Sussex, U.K. : Wiley, 2011 (C. Biblioteca)
- VHDL : el arte de programr sistemas digitales. Edición: 1ª ed., 7ª reimp.. Autor: Maxinez, David G. Editorial: México, D.F. : Compañía Editorial Continental, 2010 (C. Biblioteca)
A1- Clases expositivas de gran grupo: 2 horas/semana
A2 - Clases en grupos de prácticas: 2 horas/semana
A1 - Large group lectures: 2 hours / week
A2 - Practice labs: 2 hours / week