Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 51
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Electrónica e Computación
Áreas: Electrónica
Centro Escola Politécnica Superior de Enxeñaría
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable | 1ro curso (Si)
O obxectivo principal da materia é proporcionar ao alumno os fundamentos básicos da electrónica dixital. Os resultados da aprendizaxe perseguidos son:
• Capacidade de análise e deseño de circuítos combinacionales e secuenciais, síncronos e asíncronos.
• Capacidade de análise e deseño de circuítos dixitais con utilización de circuítos integrados.
• Aplicar tecnoloxías dixitais para a resolución de problemas e aplicacións en diversos campos da enxeñería.
• Planificar de forma correcta a estrutura global dun sistema dixital, así como a interrelación entre os seus diferentes elementos.
• Manexar as ferramentas de deseño e programación necesarias que permitan o correcto desenvolvemento dun sistema dixital.
• Seleccionar dispositivos lóxicos programables sinxelos.
• Coñecemento e aplicación dos fundamentos de linguaxes de descrición hardware.
• Programar e simular o comportamento de sistemas dixitais mediante unha linguaxe de descrición hardware.
Os contidos desta asignatura están encamiñados a proporcionar unha introducción á electrónica dixital dende unha perspectiva práctica.
De acordo á planificación acordada os contidos xenerales da materia son:
- Álxebra de Boole
- Portas lóxicas
- Implementación física: familiar lóxicas.
- Síntesis de funcións lóxicas.
- Minimización.
- Bloques combinacionais.
- Sistemas secuenciais ´sincronos e asíncronos.
- Dispositivos lóxicos programables.
- FPGA's
- Linguaxes de descripción de hardware.
Estos contidos estructuranse no seguinte programa
Tema 1: Introdución ao procesamento dixital da información
(2 horas presenciales, 2 no presenciales)
• Variables e operadores lóxicos
• Funciones lóxicas: formas canónicas
• Representacións completas con operadores NAND e NOR
• Minimización de funcións
Tema 2: Portas lóxicas e a súa implementación física: familias lóxicas
(3 horas presenciales, 6 no presenciales)
• Caracterización de las distintas familias lóxicas
• Familias TTL, ECL, MOS e CMOS
• Comparación
Tema 3: Lóxica combinacional
(4 horas presenciales, 10 no presenciales)
• Funciones aritmético-lóxicas
• Sistemas de numeración
• Sumadores e restadores
• Comparadores
• Unidades aritmético-lóxicas
• Funciones de ruta de datos
• Multiplexores e demultiplexores
• Codificadores
Tema 4: Linguaxes de descrición hardware orientados á síntese lóxica
(3 horas presenciales, 12 no presenciales)
• Introdución a linguaxes HDL.
• Simuladores lóxicos tipo Netlist vs HDL
Tema 5: Lóxica combinacional programable
(2 horas presenciales, 6 no presenciales)
• Arquitecturas PROM, PAL e PLA
Tema 6: Lóxica secuencial
(5 horas presenciales, 20 no presenciales)
• Concepto de estado
• O tempo en dixital: comportamento síncrono e asíncrono
• Biestables
• Contadores e rexistros
• Temporizadores e reloxos
Tema 7: Memorias RAM e CAM
(2 horas presenciales, 4 no presenciales)
• Memorias de lectura/escritura volátiles
Tema 8: Lóxica secuencial programable
(3 horas presenciales, 12 no presenciales, 4h de prácticas)
• Dispositivos lóxicos programables complexos (CPLD)
• FPGAs
• Familias, arquitecturas, programación
As horas non presenciais contabilizan tamén o tempo estimado do alumno para resolver traballos asignados en cada un dos apartados.
Nas prácticas cúbrense aspectos de aplicación directa dos temas presentados anteriormente. Asígnanse as prácticas un total de 12 horas presenciais e 30 de traballo de estudo e elaboración de memorias por parte do alumn@.
Realizaranse en 3 sesións cubrindo distintos aspectos, que se correspondarán a 3 temáticas fundamentais:
Parte 1 (4 horas)
Prácticas de desarrollo de aplicacións con protoboard e chips de portas lóxicas. Acoplamentos entre circuitos dixitais funcionando a diferentes tensións, uso de optoacopladores e buffers. Incidirase sobre aspectos de conexión de sinais lóxicas de campo á circuitería.
Parte 2 (4 horas)
Simulador dixital tipo Netlist: Logisim
Desarrollo de circuitos de maior complexidade combinacionais e secuenciais no simulador. Incidirase en aspectos como a aritmética binaria e o desenvolvemento de bloques funcionais reutilizables.
Parte 3(4 horas)
Descripción HDL: Linguaxe Verilog sobre software de deseño e simulación. Paradigmas de deseño orientados a FPGA baseados no desenvolvemento por separado de modulos de circuito e módulos de testeo. Realizaranse sobre o simulador EDA e descargaranse sobre placas de prototipado con FPGA.
Floyd. Thomas L. Fundamentos de sistemas digitales. 11ª edición. Pearson-Prentice Hall, Madrid 2016
J. Mira, A.E. Delgado, S. Dormido, M.A. Canto. Electrónica digital. Editorial Sainz y Torres, S.L., 2001.
Bibliografía en inglés:
Floyd. Thomas L. Digital Fundamentals. 11ª edición. Pearson Educational Limited.
Ó terminar con éxito esta asignatura, o alumnado será capaz de:
Coñecemento:
Con14. Coñecer os fundamentos das linguaxes de descripción de dispositivos hardware.
Con15. Coñecer as ferrementas de deseño e programación dun sistema dixital, así como a interacción entre os seus
diferentes elementos.
Destreza:
H/D13. Planificar de forma correcta a estructura global dun sistema digital, así como a interacción entre os seus
diferentes elementos e simular o seu comportamento.
H/D14. Analizar e deseñar circuitos combinacionais e secuenciais, síncronos e asíncronos.
H/D15. Manexar ferramentas de deseño e programación que permitan o correcto desenvolvemento dun sistema dixital.
Competencia:
Comp05. Coñecer os fundamentos e aplicacións da electrónica dixital e microprocesadores.
A materia consta tanto de contidos teóricos como prácticos e de seminario. Na clase de teoría o profesor expoñerá os contidos teóricos da materia apoiándose en materiais multimedia. Estas clases completaranse coa discusión de problemas sobre análises e síntese de circuítos dixitais a realizar nos seminarios. Para a realización das prácticas os alumnos dispoñerán de guións que reflectirán os seus obxectivos, material e métodos. A realización das prácticas será obrigatoria.
Para o estudo da materia o alumno dispoñerá da bibliografía básica da materia, así como do material de apoio que use o profesor, ao que se poderá acceder tamén desde a USC virtual.
Como regra xeral a avaliación da materia estará determinada por 3 partes: unha avaliación contínua das tarefas asignadas ó longo do curso, unha avaliación do traballo nas prácticas de laboratorio e un examen final.
As tarefas asignadas consistirán en problemas de deseño de circuitos dixitais de aplicación dos contidos desenvoltos nas clases expositivas e nos seminarios.
Respecto ás prácticas evaluaranse tanto os traballos no laboratorio e o nivel de compresión do que se está a facer mediante entrevista, como de memorias explicativas do proceso, incluindo ficheros de código fonte nas prácticas que inclúen programación de equipos.
A valoración do nivel de aprendizaxe pondérase da seguinte maneira:
Prácticas: 15% da nota final. Caracter obligatorio.
Tarefas entregables: 25% da nota final. Será obligatorio entregar o 80% das asignación cunha calidade aceptable, que demostre que foron realizadas dun xeito personal, non fraudulento, e con un nivel de desenvolvemento mínimo para ser considerados. Una baixa calidade nas entregas, inferior a 5 puntos/ 10 en cada una delas invalidará a mesma para su consideración de “entregada”.
Exame final: Será presencial e suporá o 60% da nota final. É examinable nesta proba a materia que pola súa natureza se desenvolva exclusivamente no laboratorio de prácticas. Será requisito obtener un mínimo de 4 /10 puntos para poder compensar con tarefas entregables e/ou prácticas, e dise modo, superar la asignatura.
Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de
aplicación o recollido na "Normativa de avaliación do rendemento académico dos
estudantes e de revisión de cualificacións”
Os alumnos repetidores non terán ningunha consideración especial e deberán realizar todas las tareas en cada un de los escenarios.
Os alumnos con dispensa non terán que asistir a las clases teóricas pero deberán presentar todas as tareas e realizar as prácticas de laboratorio según os criterios de cada escenario, así como entregar as memorias exigidas.
Evaluación en segunda oportunidad:
As tarefas asignadas que deben entregarse para a evaluación contínua deben ter un nivel de aprobado para poder superar a asignatura exclusivamente con un examen de segunda oportunidad.
En outro caso seralle asignado o alumno un conxunto de novas tarefas de duración e dificultad equivalente as realizadas durante o curso para a evaluación contínua, que deberá realizar e entregar para a sua evaluación antes da data de evaluación de segunda oportunidade.
As competencias xenerales e específicas evalúanse a través dos distintos sistemas propostos e serán de consideración para evaluación. O resto de competencias non están sujetas a evaluación en esta asignatura.
Estímase que en promedio un alumno adicará 24 horas á asistencia ás clases presenciais, 12 horas a realizar prácticas no laboratorio. outras 12 horas á realización de seminarios e 72 horas ao traballo persoal. Esta distribución temporal sería suficiente para que un alumno medio optase á máxima nota posible.
Debido á alta correlación existente entre os conceptos desenvoltos nas clases de teoría e os contidos das prácticas e os seminarios, recoméndase aos alumnos constancia no estudo da materia, acudindo ás sesións de prácticas e seminarios cos conceptos xa traballados. Coa realización das prácticas e os seminarios, estes quedarán claros e asentados, facilitándose así o estudo e comprensión da materia.
Juan Jose Pombo Garcia
Coordinador/a- Departamento
- Electrónica e Computación
- Área
- Electrónica
- Correo electrónico
- juanjo.pombo [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Asociado/a de Universidade LOSU
| Martes | |||
|---|---|---|---|
| 11:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 7 (Aulario 2) |