Sistemas Electrónicos (Curso 2018/2019)

Idioma ESPAÑOL

Créditos ECTS 6

Profesores

 Jesús Sánchez Allende - Coordinador

Objetivos

    Conocer los circuitos combinacionales y secuenciales. Uso de los microprocesadores y circuitos integrados.
    Conocer los fundamentos de lenguaje de descripción de dispositivos de hardware.
    Conocer las características de las fuentes de energía y en especial la solar fotovoltaica y térmica, así como los fundamentos de la electrotecnia y de la electrónica de potencia.

Competencias

    Las principales competencias relacionadas con las materias de este módulo que adquirirá el estudiante una vez completado serán las siguientes:
    
    - Capacidad de análisis y diseño de circuitos combinacionales y secuenciales, síncronos y asíncronos, y de utilización de microprocesadores y circuitos integrados.
    
    - Conocimiento y aplicación de los fundamentos de lenguaje de descripción de dispositivos de hardware.
    
    - Capacidad de utilizar distintas fuentes de energía y en especial la solar fotovoltaica y térmica, así como los fundamentos de la electrotecnia y de la electrónica de potencia.
    

Resultados de aprendizaje

    Los elementos que se pueden obtener para valorar las competencias en términos de resultados de aprendizaje serán, entre otros, los siguientes:
    
    · Manejo de microprocesadores
    
    · Conocimiento de los lenguajes de descripción hardware
    

Requisitos previos

    No se han establecido requisitos previos.

Descripción de los contenidos

    Parte I. Sistemas basados en FPGA.
    
    Tema 1. Diseño con FPGA,s. El lenguaje VHDL
    
    Conceptos básicos. Definición de módulos en VHDL.
    Estructura del módulo VHDL. Identificadores. Retraso de la propagación.
    Arquitecturas. Descripción de flujo de datos. Descripción estructural.
    Descripción del comportamiento.
    Parte práctica: diseño de circuitos digitales utilizando VHDL.
    
    Tema 2. Amplificadores de potencia
    
    Clases de los amplificadores de potencia.
    Amplificadores clase A. Amplificadores clase B. Amplificadores clase AB.
    Amplificadores clase C.
    
    Tema 3. Fuentes de energía.
    
    Estudio de las distintas fuentes de energía.
    
    
    Parte II. Sistemas basados en microprocesadores.
    
    Tema 4. Microprocesadores.
    
    Fundamentos básicos de los sistemas digitales programables. Circuitos combinacionales y secuenciales, síncronos y asíncronos.
    Modelo de Neumann y de Harvard. Componentes de la CPU y complementarios. Estudio de un modelo práctico simple.
    Modos de funcionamiento de las subrutinas e interrupciones.
    Pila y puntero de pila.
    
    Tema 5. Microcontroladores
    
    Estudio de un microcontrolador basado en la familia i8051.
    Componentes del sistema. Temporizadores/contadores internos.
    Módulo de comunicación serie. Mapeo de memoria rom y ram, tanto interna como externa. Punteros.
    
    Tema 6. Microcontroladores actuales: Arduino
    
    Parte III. Prácticas de laboratorio
    
    

Actividades formativas

    Las actividades formativas que se desarrollarán para que el estudiante adquiera las competencias previstas durante el desarrollo de este módulo y sea capaz de lograr la consecución de los resultados previstos del trabajo realizado serán
    
    Presentación en el aula de los conceptos relacionados con las asignaturas que componen cada materia y la resolución de problemas que permitan al estudiante conocer cómo abordarlos, así como otras sesiones de tipo presencial en grupo como clases de discusión, puesta en común, etc..
    
    Actividades de laboratorio de dificultad creciente que permitan al estudiante ir adquiriendo la capacidad de alcanzar autonomía en la resolución de problemas,
    
    Realización de trabajos en pequeños grupos fuera del aula.
    
    Estudio personal, elaboración de informes, realización de prácticas, etc. como trabajo independiente del estudiante o grupo de estudiantes.
    
    Pruebas de evaluación

Cronograma

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Sesión: Número de orden dentro de la asignatura. Actividad formativa: MG Clase Magistral,SM Seminario,LB Laboratorios,TL Taller,PC Práctica Clínica,EV Evaluación.

Sesión Actividad Descripción Evaluación
MG1Presentación y generalidades sobre temas de FPGA - introducción
MG2Presentación y generalidades sobre temas de lógica binaria
MG3Presentación y generalidades sobre temas de sistemas combinacionales
MG4Presentación y generalidades sobre temas de sistemas secuenciales
MG5Conceptos basicos sobre las FPGAs
MG6Microprocesadores: modelo practico simple
MG7Microprocesadores: modelo practico simple
MG8Microprocesadores: resolución de problemas
MG9Definición de módulos VHDL
MG10Microcontroladores: familia i8051 composición interna
MG11Microcontroladores: familia i8051 composición interna
MG12Microcontroladores: mapeo de memoria
MG13Estructura del módulo VHDL
MG14Microcontroladores: ejemplos de programación
SM15Práctica 1: entorno de programación
EV16Práctica 1: Manejo de LED3.50%
MG17Identificadores y retraso de propagación
MG18PIA 82C55
SM19Práctica 2: control de puertos
SM20Práctica 2: control de puertos
MG21Flujo de datos
MG22Visualizador
SM23Práctica 2: lectura de teclado
EV24Práctica 2: lectura de teclado3.50%
MG25Diseño de circuitos con VHDL
MG26Temporizadores y Contadores
SM27Práctica 3: Visualizador
EV28Práctica 3: Visualizador3.50%
MG29Resolución de caso práctico con VHDL17.00%
MG30Interrupciones
EV31Control 110.00%
EV32Control 110.00%
MG33Amplificadores clase A
MG34Introducción a Arduino
SM35Práctica 4: Introducción a Arduino.
SM36Práctica 4: Introducción a Arduino.
MG37Amplificadores clase B
MG38Programación en Arduino
SM39Práctica 4: Introducción a Arduino.
EV40Práctica 4: Introducción a Arduino.3.50%
MG41Amplificadores clase AB
MG42Estructura y conectividad
SM43Práctica 5: Control semafórico
SM44Práctica 5: Control semafórico
MG45Amplificadores clase C
MG46Interrupciones en Arduino
SM47Práctica 5: Control semafórico
EV48Práctica 5: Control semafórico3.50%
MG49Resolución problemas de amplificadores17.00%
MG50Temporizadores y Contadores en Arduino
SM51Práctica 6: Práctica libre con Arduino.
SM52Práctica 6: Práctica libre con Arduino.
MG53Fuentes de energía: generalidades
MG54Temporizadores y Contadores en Arduino
SM55Práctica 6: Práctica libre con Arduino.
EV56Práctica 6: Práctica libre con Arduino.8.50%
MG57Fuentes de energía: sistemas mas desarrollados
MG58Repaso de contenidos para el control 2
EV59Control 210.00%
EV60Control 210.00%

Sistema y criterios de evaluación

    La nota final de la asigantura de la asignatura se obtendrá considerando las siguientes evaluaciones:
    
    Parte I.
    Resolución caso práctico de FPGA . . . . . . . . . 17%
    Resolución problemas de amplificadores. . . . . 17%
    
    Parte II.
    Control 1 Microcontroladores y microprocesdores . 20%
    Control 2 Arduino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20%
    
    Parte III.
    Prácticas de laboratorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26%
    
    Para aprobar por curso el estudiante debe haber obtenido 5 puntos sobre 10. Se debe obtener una nota mínima de un tres en los controles 1 y 2.
    
    Convocatoria ordinaria:
    Cuando el alumno no ha obtenido el aprobado por curso, tiene la opción de obtener la nota de la asignatura con un solo examen en la convocatoria ordinaria. Dicho examen constará de una parte práctica sobre todo el temario y de una parte práctica sobre una placa de desarrollo de las prácticas, a fin de mostrar su funcionamiento.
    
    Convocatoria extraordinaria:
    En caso de no aprobar por curso ni en la convocatoria ordinaria, el alumno podrá presentarse en una convocatoria extraordinaria cuyo examen tendrá las mismas características detalladas para el examen de convocatoria ordinaria.
    

Bibliografía

    Básica:
    1.- J. A. Gonzáles Vázquez
            Introducción a los microcontroladores 8X52 8X51: Mc Graw Hill
            ISBN: 8476158033
    2.- J. C. Hernández Martín
            Electrónica Digital y Microprogramable: Thomson Paraninfo
            ISBN: 9788497325059
    3.- Pérez López, Serafín Alfonso
            Diseño de sistemas digitales con VHDL: Australia [etc.] : Thomson, 2002
            ISBN: 8497320816
    4.- Ruiz Ortiz, José Jaime
            VHDL, de la tecnología a la arquitectura de computadores: Sintesis
            ISBN: 9788477385301