Universidad de Jaén

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Guía docente 2020-21 - 13113013 - Sistemas digitales



TITULACIÓN: Grado en Ingeniería electrónica industrial
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)
CURSO: 2020-21
ASIGNATURA: Sistemas digitales
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Sistemas digitales
CÓDIGO: 13113013 CURSO ACADÉMICO: 2020-21
TIPO: Optativa
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 4 CUATRIMESTRE: SC
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_433410.html
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: CASANOVA PELÁEZ, PEDRO JOSÉ
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA
ÁREA: 785 - TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA
N. DESPACHO: A3 - 424 E-MAIL: casanova@ujaen.es TLF: 953212805
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/6149
URL WEB: http://www4.ujaen.es/~casanova/
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7299-0790
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:

No se contemplan prerequisitos

CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

Es un asignatura optativa, integrada dentro de la materia de Electrónica Avanzada, en la Mención de Sistemas Electrónicos en el Grado de Ingenieria Electrónica Industrial, y se imparte en el segundo cuatrimestre del cuarto curso de la titulación.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Los contenidos de esta asignatura son complementarios a los de la asignatura obligatoria Electrónica Digital de tercer curso por lo que es necesario haberla superado previamente.

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Código Denominación de la competencia
CB2R Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
CB3R Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CB4R Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
CB5R Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
CEX3 Conocimiento de los fundamentos y aplicaciones de la electrónica digital y microprocesadores. Capacidad para diseñar sistemas electrónicos digitales.
CEX5 Conocimiento aplicado de instrumentación electrónica.
CT2 Capacidad para la gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnica y la legislación necesaria para la práctica de la ingeniería.
CT4 Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación.
 
Resultados de aprendizaje
Resultado 1 Conocer los tipos de información y como se representan en los sistemas electrónicos digitales.
Resultado 2 Conocer la arquitectura y programación de microprocesadores reales.
Resultado 3 Conocer los elementos constituyentes de un sistema digital basado en microprocesador y como se interconectan.
Resultado 4 Entender las diferencias y similitudes entre microprocesadores y microcontroladores.
Resultado 5 Conocer los diversos dispositivos de entrada/salida integrados en los microcontroladores.
Resultado 6 Ser capaz de programar aplicaciones de control en microcontroladores reales.
Resultado 7 Conocer los sistemas digitales de hardware configurable.
Resultado 8 Conocer los lenguajes de descripción de hardware.
Resultado 9 Ser capaz de implementar sistemas digitales mediante dispositivos de hardware configurable.
5. CONTENIDOS

 Representación de la información. Microprocesadores: arquitectura, interrupciones, buses, y juego de instrucciones. Diseño de sistemas digitales basados en microprocesador: conexión de la memoria y los dispositivos de entrada/salida. Microcontroladores: arquitectura, juego de instrucciones, memoria y dispositivos de entrada/salida integrados. Sistemas digitales de hardware configurable. Lenguajes de descripción de hardware.

TEORÍA.

Tema 0: Introducción.

Evolución tecnológica del hardware digital. Introducción a los sistemas digitales complejos.

Tema 1: Dispositivos lógicos programables.

Descripción de dispositivos lógicos programables simples (ROM, PAL, PLA) y complejos (CPLD y FPGA). Tecnologías y evolución.

Tema 2: Diseño de sistemas digitales con FPGA: lenguajes HDL.

Lenguaje VHDL. Desarrollo de aplicaciones en FPGA mediante VHDL.

Tema 3: Diseño digital mediante lógica de transferencia de registros.

Elementos para el diseño RTL. Camino de datos y de control.

Tema 4: Procesadores programables.

Arquitecturas. Descripción a nivel RTL de un procesador. Lenguaje ensamblador. Microprocesadores y microcontroladores.

Tema 5: Arquitectura AVR.

Descripción del microcontrolador ATMEGA 328: arquitectura, memoria, dispositivos de E/S y juego de instrucciones.

 

PRÁCTICAS.

Bloque 1: Programación de FPGA mediante VHDL.

Desarrollo de diversas aplicaciones digitales mediante FPGA programando en lenguaje VHDL.

Bloque 2: Programación en ensamblador.

Programación en lenguaje ensamblador de un procesador diseñado mediante VHDL trabajando en una FPGA.

Bloque 3: Programación en ensamblador del ATMEGA 328.

Programación en ensamblador del microcontrolador ATMEGA 328 contenido en la placa Arduino UNO. Realización de ejercicios utilizando los dispositivos de E/S disponibles (Puertos, temporizadores, conversores AD, etc.)

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
 
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases magistrales
  • M2 - Exposición de teoría y ejemplos generales
30.0 45.0 75.0 3.0
  • CB2R
  • CB3R
  • CB4R
  • CB5R
  • CEX3
  • CEX5
  • CT2
  • CT4
A2R - Clases en pequeño grupo
  • M10R - Aulas de informática
  • M6R - Actividades practicas
  • M9R - Laboratorios
25.0 37.5 62.5 2.5
  • CEX3
  • CEX5
  • CT2
  • CT4
A3 - Tutorías colectivas/individuales
  • M17 - Aclaración de dudas
5.0 7.5 12.5 0.5
  • CEX3
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

La parte teórica de la asignatura se desarrolla mediante clases expositivas en gran grupo incluyendo tanto la exposición de los temas teóricos como el desarrollo de ejemplos y problemas. 
La parte práctica de la asignatura se desarrolla mediante la realización de prácticas de laboratorio en grupos reducidos incluyendo diseño, análisis, simulación, montaje y prueba de circuitos digitales. 
En las tutorías se resolverán dudas de carácter general.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales -Participación activa en clase y en laboratorio. -Participación en tutorías grupales e individuales. Observación y notas del profesor 10.0%
Conceptos teóricos de la materia -Dominio de los conocimientos teóricos y operativos de la materia. Examen sobre aspectos teóricos y prácticos incluyendo la resoluciónde problemas 40.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios -Diseño y programación de sistemas digitales. -Entrega de documentación y programas realizados -Realización de prácticas periodicas. -Evaluación de documentación y programas. Examen práctico 50.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

En la asignatura se valorarán los siguientes aspectos:

  1. Realización de ejercicios (problemas propuestos) que representa el 40% de la calificación final.
  2. Realización de ejercicios prácticos (prácticas de laboratorio) que representa el 25% de la calificación final.
  3. Realización y presentación oral y escrita de un trabajo práctico original que representa el 25% de la calificación final
  4. Asistencia que representa el 10% de la calificación final

Para superar la asignatura hay que:

1.- Obtener al menos un 5 sobre 10 en el aspecto 1.

2.- Obtener al menos un 5 sobre 10 entre los aspectos 2 y 3.

3.- Asistir al menos al 80% de las clases teóricas y prácticas.

4.- Como situación excepcional, en caso de no superar la asignatura mediante los apartados anteriores o en convocatorias extraordinarias, se deberá superar un examen con contenidos tanto teóricos como prácticos.

Calificación  final de la asignatura:   La nota final de la asignatura será la media ponderada al peso correspondiente de las calificaciones obtenidas en los aspectos de los apartados 1, 2 y 3.

Con estos criterios se pretenden evaluar los resultados de aprendizaje 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9, dentro de las competencias de la asignatura (CB2R, CB3R, CB4R, CB5R, CEX3, CEX5, CT2 y CT4).

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • VHDL for logic synthesis [Recurso electrónico]. Edición: 3rd ed. Autor: Rushton, Andrew. Editorial: Chichester, West Sussex, U.K. : Wiley, 2011  (C. Biblioteca)
  • Some assembly required : assembly language programming with the AVR microcontroller. Edición: -. Autor: Margush, Timothy S., author. Editorial: -  (C. Biblioteca)
  • RTL hardware design using VHDL [Recurso electrónico] : coding for efficiency, portability, and sca. Edición: -. Autor: Chu, Pong P., 1959-. Editorial: Hoboken, N.J. : Wiley-Interscience, c2006  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Make, AVR programming [Recurso electrónico] . Edición: -. Autor: Williams, Elliot. Editorial: Sebastopol, CA : Maker Media, c2014  (C. Biblioteca)
  • FPGA Design [Recurso electrónico] : Best Practices for Team-based Design. Edición: -. Autor: Simpson, Philip. Editorial: New York, NY : Springer Science+Business Media, LLC, 2010.  (C. Biblioteca)
  • Design recipes for FPGAs : using Verilog and VHDL. Edición: 2nd ed. Autor: Wilson, Peter R.. Editorial: London, UK : Newnes, 2016  (C. Biblioteca)
  • FPGA prototyping by VHDL examples [Recurso electrónico]: Xilinx Spartan-3 version. Edición: -. Autor: Chu, Pong P., 1959-. Editorial: Hoboken, N.J. : Wiley-Interscience, c2008  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (segundo cuatrimestre)
 
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2R - Clases en pequeño grupo A3 - Tutorías colectivas/individuales Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
1 - 7 feb. 2021
2.00.00.0 6.0 Temas 0 y 1. Práctica 0.
Nº 2
8 - 14 feb. 2021
2.00.00.0 6.0 Tema 1.
Nº 3
15 - 21 feb. 2021
2.01.00.0 6.0 Tema 2. Práctica 0.
Nº 4
22 - 28 feb. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 2. Práctica 1.
Nº 5
1 - 7 mar. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 2. Práctica 1.
Nº 6
8 - 14 mar. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 2. Práctica 3.
Nº 7
15 - 21 mar. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 3. Práctica 4.
Nº 8
22 - 28 mar. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 3. Práctica 5.
Nº 9
29 mar. - 4 abr. 2021
0.00.00.0 0.0  
Nº 10
5 - 11 abr. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 4. Práctica 6.
Nº 11
12 - 18 abr. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 4. Práctica 7.
Nº 12
19 - 25 abr. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 4. Práctica 8.
Nº 13
26 abr. - 2 may. 2021
2.02.00.0 6.0 Tema 5. Práctica 9.
Nº 14
3 - 9 may. 2021
2.02.01.0 6.0 Tema 5. Práctica 10.
Nº 15
10 - 16 may. 2021
2.02.02.0 6.0 Tema 5. Práctica 11.
Nº 16
17 - 19 may. 2021
2.02.02.0 6.0 Tema 5. Práctica 12.
Total Horas 30.0 25.0 5.0 90.0  
10. ESCENARIO MIXTO

Metodología docente.

En el escenario multimodal, al superar el número de estudiantes el aforo limitado del aula y del laboratorio, la metodología docente será:

Actividades Formativas

Formato (presencial/online)*

Metodología docente Descripción

A1 - Clases expositivas en gran grupo

Presencial 100% (**)

Clase a todos los estudiantes del grupo en el horario y aula asignados.

Desarrollo de 30 sesiones de clases magistrales participativas, de una hora de duración cada una, realizadas en el aula.

A2 - Clases en pequeño grupo

Presencial rotativa 50% (*)

Clase en el horario y aula asignados a una parte del grupo y retransmisión por videoconferencia al resto, con rotación periódica de estudiantes, según determine el Centro.

Desarrollo de 12 sesiones prácticas, de dos horas de duración cada una, en laboratorios.

Realización de las prácticas mediante simulación por parte del resto del grupo.

A3 - Tutorías

Presencial + online

Algunas sesiones de tutorías se realizarán de forma presencial y otras por videoconferencia.

(*) El Centro podrá establecer un porcentaje de presencialidad distinto dependiendo del número de estudiantes y aforo del aula/laboratorio de acuerdo con las medidas sanitarias.

(**) El Centro podrá establecer presencialidad rotativa dependiendo del número de estudiantes y aforo del aula/laboratorio de acuerdo con las medidas sanitarias (clase en elhorario y aula/laboratorio asignados a una parte del grupo y retransmisión por videoconferencia al resto, con rotación periódica de estudiantes, según determine el Centro).

Sistema de evaluación.

En el escenario multimodal el sistema de evaluación no cambia respecto al habitual si el aforo de las aulas permite el examen presencial. En caso contrario se atenderá a lo especificado en el escenario no presencial.

Los recursos a utilizar serán aquellos que ponga a disposición para la docencia la Universidad de Jaén.

11. ESCENARIO NO PRESENCIAL

Metodología docente.

En el escenario no presencial la metodología docente será:

Actividades Formativas

Formato (presencial/online)*

Metodología docente Descripción

A1 - Clases expositivas en gran grupo

No presencial

Desarrollo de 30 sesiones de clases magistrales participativas, de una hora de duración cada una, realizadas por videoconferencia.

A2 - Clases en pequeño grupo

No presencial

Desarrollo de 12 sesiones prácticas, de dos horas de duración cada una, realizando las prácticas mediante simulación.

A3 - Tutorías

No presencial

Sesiones de tutoría por videoconferencia.

Sistema de evaluación.

 En el escenario no presencial el sistema de evaluación será:

Convocatoria ordinaria  

Prueba de evaluación

Formato (presencial/online síncrono o asíncrono)

Descripción

Porcentaje

Teoría

Online/síncrono

Examen online a través de la plataforma de que se disponga.

50%

Prácticas

Online/asíncrono

Entrega de ejercicios en cada sesión de prácticas.

50%

Se deberán superar ambas partes para superar la asignatura.

 

Convocatoria extraordinaria  

Prueba de evaluación

Formato (presencial/online síncrono o asíncrono)

Descripción

Porcentaje

Teoría

Online/síncrono

Examen online a través de la plataforma de que se disponga.

50%

Prácticas

Online/síncrono

Examen online a través de la plataforma de que se disponga.

50%

Se deberán superar ambas partes para superar la asignatura.

Los recursos a utilizar serán aquellos que ponga a disposición para la docencia la Universidad de Jaén.

CLÁUSULA DE PROTECCIÓN DE DATOS (evaluación on-line)

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas, s/n, 23071 Jaén

Delegado de Protección de Datos:dpo@ujaen.es

Finalidad: Conforme a la Ley de Universidades y demás legislación estatal y autonómica vigente, realizar los exámenes correspondientes a las asignaturas en las que el alumno o alumna se encuentre matriculado. Con el fin de evitar fraudes en la realización del mismo, el examen se realizará en la modalidad de video llamada, pudiendo el personal de la Universidad de Jaén contrastar la imagen de la persona que está realizando la prueba de evaluación con los archivos fotográficos del alumno en el momento de la matrícula. Igualmente, con la finalidad de dotar a la prueba de evaluación de contenido probatorio de cara a revisiones o impugnaciones de la misma, de acuerdo con la normativa vigente, la prueba de evaluación será grabada.

Legitimación: cumplimiento de obligaciones legales (Ley de Universidades) y demás normativa estatal y autonómica vigente.

Destinatarios: prestadores de servicios titulares de las plataformas en las que se realicen las pruebas con los que la Universidad de Jaén tiene suscritos los correspondientes contratos de acceso a datos.

Plazos de conservación: los establecidos en la normativa aplicable. En el supuesto en concreto de las grabaciones de los exámenes, mientras no estén cerradas las actas definitivas y la prueba de evaluación pueda ser revisada o impugnada.

Derechos: puede ejercitar sus derechos de acceso, rectificación, cancelación, oposición, supresión, limitación y portabilidad remitiendo un escrito a la dirección postal o electrónica indicada anteriormente. En el supuesto que considere que sus derechos han sido vulnerados, puede presentar una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es

Cláusula grabación de clases PROTECCIÓN DE DATOS DE CARÁCTER PERSONAL

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Paraje Las Lagunillas, s/n; Tel.953 212121; www.ujaen.es

Delegado de Protección de Datos (DPO): TELEFÓNICA, S.A.U. ; Email: dpo@ujaen.es

Finalidad del tratamiento: Gestionar la adecuada grabación de las sesiones docentes con el objetivo de hacer posible la enseñanza en un escenario de docencia multimodal y/o no presencial.

Plazo de conservación: Las imágenes serán conservadas durante los plazos legalmente previstos en la normativa vigente.

Legitimación: Los datos son tratados en base al cumplimiento de obligaciones legales (Ley Orgánica 6/2001, de 21 de diciembre, de Universidades) y el consentimiento otorgado mediante la marcación de la casilla habilitada a tal efecto.

Destinatarios de los datos (cesiones o transferencias): Toda aquella persona que vaya a acceder a las diferentes modalidades de enseñanza.

Derechos: Ud. podrá ejercitar los derechos de Acceso, Rectificación, Cancelación, Portabilidad, Limitación del tratamiento, Supresión o, en su caso, Oposición. Para ejercitar los derechos deberá presentar un escrito en la dirección arriba señalada dirigido al Servicio de Información, Registro y Administración Electrónica de la Universidad de Jaén, o bien, mediante correo electrónico a la dirección de correo electrónico. Deberá especificar cuál de estos derechos solicita sea satisfecho y, a su vez, deberá acompañarse de la fotocopia del DNI o documento identificativo equivalente. En caso de que actuara mediante representante, legal o voluntario, deberá aportar también documento que acredite la representación y documento identificativo del mismo. Asimismo, en caso de considerar vulnerado su derecho a la protección de datos personales, podrá interponer una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es