Diseño de aplicaciones electrónicas
GUÍA DOCENTE Curso 2022-23
| Titulación: | Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática | 805G |
| Asignatura: | Diseño de aplicaciones electrónicas | 649 |
| Materia: | Electrónica |
| Módulo: | Formación obligatoria en tecnología electrónica industrial |
| Modalidad de enseñanza de la titulación: | Presencial | Carácter: | Obligatoria |
| Curso: | 4 | Créditos ECTS: | 6,00 | Duración: | Semestral (Primer Semestre) |
| 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/ San José de Calasanz, 31 | Código postal: | 26004 |
| Localidad: | Logroño | Provincia: | La Rioja |
| Teléfono: | 941299477 | Fax: | 941299478 | Correo electrónico: | dpto.die@unirioja.es |
Profesorado previsto
| Profesor: | Vicuña Martínez, Javier Esteban | Responsable de la asignatura |
| Teléfono: | 941299484 | Correo electrónico: | javier.vicuna@unirioja.es |
| Despacho: | 111 | Edificio: | DEPARTAMENTAL | Tutorías: | Consultar |
Descripción de los contenidos
- Fundamentos de Electrónica Analógica, Electrónica Digital, Electrónica de Potencia e Instrumentación Electrónica.
- Dispositivos y circuitos empleados en Electrónica Analógica, Digital y de Potencia e Instrumentación Electrónica.
- Estudio de bloques y sistemas empleados Electrónica Analógica, Digital y de Potencia e Instrumentación Electrónica.
- Diseño y Desarrollo de aplicaciones electrónicas del ámbito industrial.
Requisitos previos de conocimientos y competencias para poder cursar con éxito la asignatura
Recomendados para poder superar la asignatura.
En función de su utilización en el diseño y desarrollo de cierto tipo de aplicaciones electrónicas, tener conocimiento de las siguientes materias:
(494) Sistemas electrónicos. Contribuye con el conocimiento básico sobre:
Componentes pasivos, dispositivos electrónicos, principios de electrónica digital y electrónica de potencia.
(641) Electrónica Analógica. Contribuye con el conocimiento sobre:
Señales, dispositivos electrónicos y modelos equivalentes. Polarización, características y montajes típicos. Circuitos de amplificadores operacionales como comparadores, amplificadores y filtrado activo de señal. Transistores como conmutadores y drivers.
(642) Electrónica de Potencia. Contribuye con el conocimiento sobre:
Dispositivos electrónicos de potencia, rectificadores, convertidores de potencia, drivers, características y aplicaciones típicas.
(643) Electrónica Digital y Microprocesadores. Contribuye con el conocimiento sobre:
Funciones lógicas, sistemas combinacionales, bloques funcionales, registros, sistemas secuenciales síncronos, máquinas de estado, contadores. Estructura de un microprocesador. Mapas de memoria. Instrucciones, modos de direccionamiento. Interrupciones. Puertos E/S, contadores y timers. Herramientas de desarrollo.
(646) Instrumentación Electrónica. Contribuye con el conocimiento sobre: sensores, acondicionadores de señal, linealización, convertidores A/D.
Contexto
La asignatura tiene como objetivo el que los estudiantes completen el desarrollo de las competencias de la Materia Electrónica, de una forma integrada, mediante el desarrollo de aplicaciones en las que intervienen conocimientos de diversas áreas de la electrónica.
La asignatura Diseño de Aplicaciones Electrónicas viene precedida de otras asignaturas que le proporcionan los fundamentos básicos, estando directamente relacionadas:
- Electrónica Analógica
- Instrumentación Electrónica
- Electrónica Digital y Microprocesadores
- Electrónica de Potencia
Por otra parte, los conocimientos y destrezas adquiridos en esta asignatura pueden ser aplicados en las asignaturas finalistas como las Prácticas Externas y Trabajo Fin de Grado.
Más esencialmente, la asignatura contribuye al perfil del Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática, ya que desarrolla destrezas y habilidades que sientan los principios que permitirán a los futuros egresados abordar el diseño y desarrollo de sistemas y aplicaciones electrónicas en el desempeño de sus competencias profesionales.
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
- G3. Planificación y gestión del tiempo
- G4. Comunicación oral y escrita de la propia lengua
- G5. Comprensión de textos escritos en una segunda lengua relacionados con la propia especialidad
- G7. Habilidades de búsqueda
- G8. Capacidad de Aprendizaje
- G9. Habilidades de gestión de la información (habilidad para buscar y analizar información procedente de fuentes diversas)
- G10. Capacidad crítica y autocrítica
- 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
- G20. Diseño y gestión de proyectos
- G21. Iniciativa y espíritu emprendedor
Competencias específicas
- E1. Conocimiento de los fundamentos y aplicaciones de la electrónica analógica.
- E2. Conocimiento de los fundamentos y aplicaciones de la electrónica digital y microprocesadores.
- E3. Conocimiento aplicado de electrónica de potencia.
- E4. Conocimiento aplicado de instrumentación electrónica.
- E5. Capacidad para diseñar sistemas electrónicos analógicos, digitales y de potencia.
- E6. Conocimiento y capacidad para el modelado y la simulación de sistemas.
Resultados del aprendizaje
El alumno:
R1. Conocerá y será capaz de explicar los fundamentos tecnológicos y el manejo de los dispositivos empleados en electrónica analógica, digital y de potencia.
R2. Será capaz de simular circuitos electrónicos utilizando los modelos de los dispositivos y bloques operativos.
R3. Será capaz de realizar montaje de circuitos electrónicos y comprobar su funcionamiento.
R4. Será capaz de seleccionar con criterio los dispositivos y módulos empleados en electrónica analógica, digital y de potencia, así como instrumentación electrónica.
R5. Será capaz de manejar con soltura instrumental y equipamiento propio de laboratorios de electrónica.
R6. Será capaz de diseñar etapas de electrónica analógica, digital y de potencia en aplicaciones industriales.
Temario
Tema 1
Desarrollo de aplicaciones sobre PLDs
- Dispositivos Lógicos Programables. Familias de dispositivos programables. Evolución, características generales y estado actual.
- Herramientas de desarrollo hardware y software. Metodología de desarrollo de aplicaciones sobre dispositivos programables.
- Lenguajes de descripción de hardware (HDL). Lenguaje VHDL: Recursos del lenguaje utilizados para síntesis en el desarrollo de aplicaciones.
- Integración y síntesis de sistemas combinacionales en el desarrollo de aplicaciones.
- Integración y síntesis de sistemas secuenciales en el desarrollo de aplicaciones.
- Integración y síntesis de Unidades de control, contadores y máquinas de estado en el desarrollo de aplicaciones.
- Empleo de parámetros genéricos. Estructuras hardware repetitivas: ejemplos.
- Bancos de pruebas y simulación funcional. Tipos de bancos de prueba. Generación de vectores de test. Ficheros. Tratamiento de errores.
- Restricciones en el proceso de síntesis. Tipos de restricciones.
- Simulación funcional, “post synthesis” y “post place & route”.
- Integración de recursos disponibles en dispositivos FPGA: Bloques de memoria BRAM. Convertidores XADC en el desarrollo de aplicaciones.
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Tema 2
Desarrollo de sistemas PSoC (Programmable System On Chip)
- Estructuras SoC sobre dispositivos programables (PSoC).
- Procesadores software y hardware. Familias de dispositivos programables para PSoC
- Partición hardware/software. Metodología de diseño, desarrollo y depuración.
- Microprocesador embebido 32b en FPGA. Características. Buses, recursos y señales de control. Espacio y Direccionamiento de Entradas/ Salidas
- Descripción bloques en VHDL: Bloques de direccionamiento y controlador de E/S mapeadas en memoria. Diseño y definición de Slots del SOC.
- Modelo Sw de sistema dedicado. Drivers y rutinas de utilidad
- Diseño y síntesis completa de PSoC base de 32bits con recursos de: Timer, GPIO y UART. Programación C++ de los drivers del sistema y rutinas de utilidad. Desarrollo de aplicación demo uso de recursos del PSoC.
- Descripción VHDL de Cores y programación de drivers de interfaces I2C, SPI
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Tema 3
Aplicaciones basadas en sistemas microprogramables
- Características del desarrollo de aplicaciones basadas en microcontrolador, sistemas embebidos y SoCs. Estado actual. Criterios de selección.
- Metodología de desarrollo. Herramientas software y hardware. Desarrollo de aplicaciones. Herramientas de simulación, depuración y programación.
- Desarrollo de aplicaciones: Recursos de Programación y Librerías.
- Desarrollo de aplicaciones: Periféricos Timers, PWM.
- Desarrollo de aplicaciones: Interfaz con el usuario: pulsadores, teclados, LCDs, Oled.
- Desarrollo de aplicaciones: Periféricos convertidores A/D.
- Desarrollo de aplicaciones: Periféricos Interfaz SPI e I2C.
- Desarrollo de aplicaciones: Periféricos de comunicación inalámbrica BT.
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Actividades prácticas en laboratorio:
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Tema 1, Tema 2 y Tema 3
- Sintesis y desarrollo de sistemas digitales combinacionales y secuenciales sobre tarjeta FPGA. Acondicionamiento y conversión A/D. Salidas a drivers y actuadores.
- Codiseño Hw/Sw. Sintesis y programación de sistema PSOC sobre tarjeta de desarrollo. Interrupciones, comunicaciones, control de interfaces gráficos, drivers y actuadores.
- Desarrollo de aplicación basada en microcontrolador. Entradas analógicas, buses de comunicación, periféricos drivers y actuadores.
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Bibliografía
| Tipo: | Título |
| Básica | Diseño digital : principios y prácticas / John F. Wakerly ; traducción, Efrén Alatorre Miguel ; revisión técnica, Hugo Gámez Cuatzin-- 3ªed-- México [etc.] : Pearson Educación, [2001]
XXVII, 946 p. ; 23 cm
ISBN 970-17-0404-5
Absys |
| Básica | FPGA prototyping by VHDL examples : Xilinx Spartan-3 version / Pong P. Chu-- Hoboken (New Jersey) : Wiley-Interscience, [2008]
XXV, 440 p. : il. ; 26 cm
ISBN 978-0-470-18531-5 (cart.) |
| Básica | Sistemas electrónicos digitales / [Enrique Mandado Pérez, Yago Mandado Rodríguez]-- 9ª ed-- Barcelona : Marcombo, [2008]
XXI, 883 p. ; 24 cm + 1 disco (CD-ROM)
ISBN 978-84-267-1430-5 (Marcombo) Absys |
| Básica | The designer's guide to VHDL / Peter J. Ashenden-- 3rd ed-- Amsterdam : Morgan Kaufmann Publishers, [2008]
XXII, 909 p. : il. ; 25 cm-- (The Morgan Kaufmann series in systems on silicon)
ISBN 978-0-12-088785-9 (cart.) Absys |
| Complementaria | Beginning C for Arduino [Recurso electrónico] / by Jack Purdum.-- Berkeley, CA : Apress : Imprint: Apress, 2012.
XVII, 262 p. : digital.En:
Springer eBooks Absys |
| Complementaria | Practical AVR Microcontrollers [electronic resource] :] Games, Gadgets, and Home Automation with the Microcontroller Used in Arduino / by Alan Trevennor.-- Berkeley, CA : Apress : Imprint: Apress, 2012.
XXVII, 416 p. : digital.En:
Springer eBook Absys |
| Recursos en Internet |
Están disponibles apuntes y materiales de consulta relacionados con la asignatura en la plataforma Campus Virtual de la UR, dentro del sitio web de recursos correspondiente así como direcciones a portafolios electrónicos utilizados en la asignatura. |
Metodología
Modalidades organizativas
Clases teóricas
Seminarios y talleres
Clases prácticas
Tutorías
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 Laboratorio | Grande | 38,00 |
| Clases teóricas | Grande | 15,00 |
| Clases prácticas de aula | Laboratorio | 4,00 |
| Realización de pruebas de evaluación final | Grande | 3,00 |
| Total de horas presenciales | 60,00 |
| Trabajo autónomo del estudiante | Horas |
| Estudio individual | 20,00 |
| Resolución de problemas y casos prácticos | 10,00 |
| Realización de trabajos relativos a los proyectos de grupo | 40,00 |
| Discusión y análisis de resultados de los proyectos y prácticas | 15,00 |
| Exposiciones del trabajo individual realizado | 5,00 |
| Total de horas de trabajo autónomo | 90,00 |
Evaluación
| Sistemas de evaluación | Recuperable | No Recup. |
| Pruebas orales | 5% | |
| Trabajos y proyectos | | 30% |
| Técnicas de observación | | 5% |
| Pruebas escritas | 60% | |
| Total | 100% |
Comentarios
- Para garantizar la evaluación completa de la asignatura al alumnado que tenga reconocida la dedicación al estudio a tiempo parcial por la Universidad de La Rioja, podrán sustituirse las actividades no recuperables por otras similares en diferente plazo de realización o por otras pruebas de evaluación alternativas. Esta posibilidad se habilitará siempre y cuando la causa que le impida la realización de la actividad de evaluación programada sea la que ha llevado al reconocimiento de la dedicación a tiempo parcial.
- La información detallada del desarrollo de las actividades de la asignatura se refleja en el cronograma de la misma (disponible en campus virtual https://unirioja.blackboard.com)
Criterios críticos para superar la asignatura
15/03/2023 10:29:29 - G 2022-23 - 805G - 649
