Electrónica digital y microprocesadores
GUÍA DOCENTE Curso 2016-17
Titulación: | Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática | 805G |
Asignatura: | Electrónica digital y microprocesadores | 643 |
Materia: | Electrónica |
Módulo: | Formación obligatoria en tecnología electrónica industrial |
Modalidad de enseñanza de la titulación: | Presencial |
Carácter: | Obligatoria | Curso: | 3 | Duración: | Semestral |
Créditos ECTS: | 6,00 | Horas presenciales: | 60,00 | Horas estimadas de trabajo autónomo: | 90,00 |
Idiomas en que se imparte la asignatura: | Español |
Idiomas del material de lectura o audiovisual: | Inglés, Español |
Departamentos responsables de la docencia
INGENIERÍA ELÉCTRICA | R109 |
Dirección: | C/ Luis de Ulloa, 20 | Código postal: | 26004 |
Localidad: | Logroño | Provincia: | La Rioja |
Teléfono: | 941299477 | Fax: | 941299478 | Correo electrónico: | |
Profesorado previsto
Profesor: | Rodríguez González, Carlos Alberto | Responsable de la asignatura |
Teléfono: | 941299470 | Correo electrónico: | carlos.rodriguez@unirioja.es |
Despacho: | 319 | Edificio: | EDIFICIO DEPARTAMENTAL | Tutorías: | Consultar |
Descripción de los contenidos
- Fundamentos de Electrónica Digital y Microprocesadores.
- Dispositivos y circuitos empleados en la Electrónica Digital y Microprocesadores.
- Estudio de bloques y sistemas empleados en Electrónica Digital.
- Diseño y desarrollo de aplicaciones de Electrónica Digital en el entorno industrial.
Requisitos previos de conocimientos y competencias para poder cursar con éxito la asignatura
Recomendados para poder superar la asignatura.
Tener conocimientos del módulo de formación obligatoria común a la rama industrial, en las asignaturas de la materia Fundamentos de ingeniería eléctrica, electrónica y automática.
Contexto
Sobre la base de los conocimientos básicos adquiridos en la asignatura de Sistemas Electrónicos, esta asignatura tiene como objetivo dotar al alumno de capacidad en la gestión y realización de proyectos de diseño de sistemas digitales basados en lógica programable. La asignatura presenta dos amplios temas.
El primer tema cubre el diseño de sistemas digitales incluyendo su desarrollo mediante lenguajes de descripción de hardware (HDL), siendo el objetivo final del tema, la realización de un proyecto real implementado sobre un dispositivo lógico programable FPGA.
El segundo tema trata de dotar al alumno de capacidades en el ámbito de diseño mediante microcontroladores. El objetivo de este tema es que el alumno sea capaz de desarrollar al final del tema una aplicación real basada en un microcontrolador. El contenido del tema trata de conducir al alumno desde el hardware al software que es preciso conocer para el diseño de sistemas microcontroladores.
Durante la asignatura, el alumno deberá analizar y sintetizar varias aplicaciones para resolver problemas planteados, aportar ideas, tomar decisiones y trabajar en equipo para generar resultados que serán expuestos desarrollando así, su capacidad de comunicación.
Esta asignatura parte de los conceptos básicos vistos en la asignatura "Sistemas Electrónicos" de segundo curso.
Esta asignatura es básica y da un soporte necesario para realizar las aplicaciones digitales en cualquiera de las asignaturas que posteriormente debe cursar el alumno.
Competencias
Competencias generales
- O3. Conocimiento en materias basicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
- G1. Capacidad de análisis y síntesis.
- G2. Capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica.
- G4. Comunicación oral y escrita de la propia lengua.
- G5. Comprensión de textos escritos en una segunda lengua relacionados con la propia especialidad.
- G6. Habilidades informáticas básicas.
- G8. Capacidad de aprendizaje.
- G11. Capacidad de adaptación a nuevas situaciones.
- G12. Capacidad para generar nuevas ideas.
- G13. Resolución de problemas.
- G14. Toma de decisiones.
- G15. Trabajo en equipo.
- G19. Habilidad para trabajar de forma autónoma.
Competencias específicas
- E3. Conocimiento de los fundamentos y aplicaciones de la electrónica digital y microprocesadores.
- E6. Capacidad para diseñar sistemas electrónicos analógicos, digitales y de potencia.
- E7. Conocimiento y capacidad para el modelado y simulación de sistemas.
Resultados del aprendizaje
El alumno
• Conocerá y será capaz de explicar los fundamentos tecnológicos y el manejo de los dispositivos y bloques empleados en Electrónica Digital.
• Será capaz de simular circuitos electrónicos utilizando los modelos de los dispositivos y bloques operativos.
• Será capaz de realizar montaje de circuitos electrónicos y comprobar su funcionamiento.
• Será capaz de seleccionar con criterio los dispositivos y módulos empleados en Electrónica Digital
• Será capaz de manejar con soltura el instrumental y equipamiento propio de laboratorios de electrónica.
• Será capaz de diseñar etapas de Electrónica digital en aplicaciones industriales.
Temario
Tema1.- Electrónica digital.
1.1.- Introducción y repaso a los conceptos impartidos en la asignatura “Sistemas electrónicos”.
1.2.- Códigos digitales. Detección y corrección de errores.
1.3.- Diseño de sistemas digitales combinacionales. Simplificación de funciones y fenómenos aleatorios.
Diseño mediante HDL.
1.4.- Diseño de sistemas digitales combinacionales. Bloques funcionales combinacionales. Diseño mediante HDL.
1.5.- Diseño de sistemas digitales secuenciales. Introducción al diseño de sistemas secuenciales. Elementos biestables.
Diseño mediante HDL.
1.6.- Diseño de sistemas digitales secuenciales síncronos. Diseño mediante HDL.
Sesiones de prácticas Tema 1: Durante las sesiones de prácticas, se analizará el entorno de desarrollo de aplicaciones, para seguir con aplicaciones esenciales que el alumno deberá buscar y analizar. Posteriormente sintetizará otras aplicaciones que le obligarán a buscar documentación, desarrollar nuevas ideas y asentar los conceptos teóricos y finalmente obtener resultados. Todo ello, siguiendo la planificación teórica, con un inicio sobre sistemas combinacionales y posterior y principalmente con sistemas secuenciales. Finalmente los alumnos, en trabajo en grupo, deberán realizar un pequeño proyecto desarrollado en una FPGA, que deberán presentar oralmente y que hace que el alumno sea consciente de su capacidad para desarrollar sistemas digitales de cierta complejidad, basados en dispositivos lógicos programables tipo FPGA.
Tema 2.- Microcontroladores.
2.1.- Memorias mediante semiconductor. Tipos. Especificaciones. Diseño mediante HDL.
2.2.- Estructura básica de un microprocesador. Arquitectura de un microcontrolador.
2.3.- Programación. Ejemplos y herramientas.
2.4.- Las interrupciones.
2.5.- Periféricos. Puertos paralelo. Ejemplos de programación
2.6.- Periféricos. Temporizadores. Ejemplos de uso y programación.
2.7,- Comunicaciones serie. UART integrada. Ejemplos de comunicaciones.
2.8.- Interfaces. Pantalla LCD y teclados. Ejemplos de programación.
Sesiones de prácticas Tema 2: Durante las sesiones de prácticas, se analizará el entorno de desarrollo de aplicaciones basadas en microcontroladores, para seguir con aplicaciones básicas que el alumno deberá analizar. Posteriormente sintetizará otras aplicaciones que le obligarán a buscar documentación, desarrollar nuevas ideas y asentar los conceptos teóricos y finalmente obtener resultados. Todo ello, siguiendo la planificación teórica, con un inicio en la programación en ensamblador y uso de las herramientas de desarrollo que permitan al alumno comprender y visualizar perfectamente el funcionamiento interno de un microcontrolador. En las siguientes prácticas el alumno sintetizará ejemplos sobre pequeñas aplicaciones relacionadas con los temas impartidos según el programa (manejo de interrupciones, uso de periféricos como puertos I/O, temporizadores, comunicaciones, interfaces). Finalmente los alumnos, en modalidad de trabajo en grupo, deberán realizar un pequeño proyecto basado en microcontrolador, que deberán llevar a cabo y presentar oralmente y que hace que el alumno sea consciente de su capacidad para desarrollar sistemas basados en microcontrolador con especificaciones que presentan un reto en su desarrollo.
Bibliografía
Tipo: | Título |
Básica | Microcontroladores MCS-51 y MCS-251 / José Matas Alcalá, Rafael Ramón Ramos Lara. Edicions de la Universitat Politécnica de Catalunya, 2001
Absys Biba |
Básica | Roth, Charles H."Fundamentos de diseño lógico". Thomson / Paraninfo, [2004] Absys Biba |
Básica | Wakerly, John F. "Diseño digital : principios y prácticas" 3ªed. Pearson Educación, [2001] Absys Biba |
Básica | Digital design : with a introduction to the Verilog HDL Absys Biba |
Complementaria | Bates, Martin, "PIC microcontrollers : an introduction to microelectronics" 3rd ed. Elsevier [2011] |
Complementaria | Ibrahim, Dogan. Advanced PIC Microcontroller Projects in C. From USB to RTOS with the PIC 18F Series. Newnes, 2008. Absys Biba |
Recursos en Internet |
Página propia de la asignatura |
Portal con tutoriales, software y revistas técnicas centrado en el lenguaje Verilog. |
Tutorial online sobre el lenguaje VHDL |
Página de importante fabricante de dispositivos lógicos programables con excelentes recursos, información y herramientas de desarrollo. |
Página dedicada a la familia de microcontroladores MCS51 con interesantes tutoriales y ejemplos |
Enlace a la página de uno de los principales fabricantes de herramientas de desarrollo para microcontroladores. |
Página de importante fabricante de dispositivos lógicos programables con excelentes recursos, información y herramientas de desarrollo. |
Metodología
Modalidades organizativas
Clases teóricas
Seminarios y talleres
Clases prácticas
Tutorías
Estudio y trabajo en grupo
Estudio y trabajo autónomo individual
Métodos de enseñanza
Método expositivo - Lección magistral
Estudio de casos
Resolución de ejercicios y problemas
Aprendizaje cooperativo
Organización
Actividades presenciales | Tamaño de grupo | Horas |
Clases prácticas de aula | Reducido | 4,00 |
Clases prácticas de laboratorio | Laboratorio | 24,00 |
Clases teóricas y pruebas presenciales de evaluación | Grande | 32,00 |
Total de horas presenciales | 60,00 |
Trabajo autónomo del estudiante | Horas |
- Estudio individual | 50,00 |
- Elaboración de trabajos e informes | 20,00 |
- Realización de trabajos relativos a los proyectos de grupo | 20,00 |
Total de horas de trabajo autónomo | 90,00 |
Evaluación
Sistemas de evaluación | Recuperable | No Recup. |
Técnicas de observación | | 5% |
Pruebas escritas | 50% | |
Informes y memorias de prácticas | | 10% |
Trabajos y proyectos | 15% | 15% |
Pruebas orales | | 5% |
Total | 100% |
Comentarios
La información detallada del desarrollode las actividades de la asignatura se refleja en el cronograma de la misma (disponible en el campus virtual https://unirioja.blackboard.com)
Criterios críticos para superar la asignatura
31/01/17 09:41:28 - G 2016-17 - 805G - 643