Diseño  de  aplicaciones  electrónicas

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DEPARTAMENTO PROFESOR/ES
INGENIERÍA ELÉCTRICA Javier Esteban Vicuña Martínez
TITULACIONES EN LAS QUE SE IMPARTE LA ASIGNATURA
Titulación Carácter Curso Semestre Créditos Guía Docente
Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática Obligatoria 4 Primer Semestre 6 pdf
BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA
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.)
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)
Diseño digital : principios y prácticas / John F. Wakerly ; traducción, Efrén Alatorre Miguel ; revisión técnica, Hugo Gámez Cuatzin-- 3ªed-- México [etc.] : Pearson Educación, [2001]
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.)
Beginning C for Arduino [Recurso electrónico] / by Jack Purdum.-- Berkeley, CA : Apress : Imprint: Apress, 2012. XVII, 262 p. : digital.En: Springer eBooks
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
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.
Página de XILINX, importante fabricante de dispositivos lógicos programables con excelentes recursos, información y herramientas de desarrollo.


CONTEXTO
<div style="margin-left: 40px;">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.
<div style="margin-left: 40px;">
<div style="margin-left: 40px;">La asignatura Diseño de Aplicaciones Electrónicas viene precedida de otras asignaturas que le proporcionan los fundamentos básicos, estando directamente relacionadas:
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<div style="margin-left: 40px;">
Electrónica Analógica
Instrumentación Electrónica
Electrónica Digital y Microprocesadores
Electrónica de PotenciaPor 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.<br/>- E2. Conocimiento de los fundamentos y aplicaciones de la electrónica digital y microprocesadores.<br/>- E3. Conocimiento aplicado de electrónica de potencia.<br/>- E4. Conocimiento aplicado de instrumentación electrónica.<br/>- E5. Capacidad para diseñar sistemas electrónicos analógicos, digitales y de potencia.<br/>- E6. Conocimiento y capacidad para el modelado y la simulación de sistemas.
TEMARIO
<div style="margin-left:40px"> Tema 1
<div style="margin-left:40px"> Desarrollo de aplicaciones sobre PLDs
<div style="margin-left:40px">
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, &ldquo;post synthesis&rdquo; y &ldquo;post place &amp; route&rdquo;.


Integración de recursos disponibles en dispositivos FPGA: Bloques de memoria BRAM. Convertidores XADC en el desarrollo de aplicaciones.


<div style="margin-left:40px">.
<div style="margin-left:40px"> Tema 2
<div style="margin-left:40px"> 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


<div style="margin-left:40px">.
<div style="margin-left:40px"> Tema 3
<div style="margin-left:40px"> 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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<div style="margin-left:40px"> Actividades prácticas en laboratorio:
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<div style="margin-left:40px"> Tema 1, Tema 2 y Tema 3
<div style="margin-left:40px">- Sintesis y desarrollo de sistemas digitales combinacionales y secuenciales sobre tarjeta FPGA. Acondicionamiento y conversión A/D. Salidas a drivers y actuadores.
<div style="margin-left:40px">- Codiseño Hw/Sw. Sintesis y programación de sistema PSOC sobre tarjeta de desarrollo. Interrupciones, comunicaciones, control de interfaces gráficos, drivers y actuadores.
<div style="margin-left:40px">- Desarrollo de aplicación basada en microcontrolador. Entradas analógicas, buses de comunicación, periféricos drivers y actuadores.
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