GUÍA DOCENTE CURSO: 2007/08
ASIGNATURA: 14084 - SISTEMAS ELECTRÓNICOS DIGITALES Vinculado a : (Titulación - Asignatura - Especialidad)
1100-Ingeniero de Telecomunicación - 14084-SISTEMAS ELECTRÓNICOS DIGITALES - P1 1100-Ingeniero de Telecomunicación - 14084-SISTEMAS ELECTRÓNICOS DIGITALES - P2
CENTRO: Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Electrónica
TITULACIÓN: Ingeniero de Telecomunicación
DEPARTAMENTO: INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y AUTOMÁTICA
ÁREA: Tecnología Electrónica
PLAN: 13 - Año 2000 ESPECIALIDAD:
CURSO: Tercer curso IMPARTIDA: Primer cuatrimestre TIPO: Troncal
CRÉDITOS: 6 TEÓRICOS: 3 PRÁCTICOS: 3
Descriptores B.O.E.
Microprocesadores. Técnicas de E/S. Familias de periféricos. Diseño sistemas electrónicos basados en microprocesadores.
Temario
Tema 1. Introducción a los sistemas digitales programables. Elementos constitutivos de un sistema digital. (2h)
Tema 2. El Microprocesador ARM. (6h)
Filosofía de los procesadores ARM. Modelo de programación. Modos de funcionamiento. Organización de los datos. Modos de direccionamiento. Conjunto de instrucciones. Instrucciones de procesamiento. Instrucciones de transferencia de datos. Instrucciones de control de flujo. Ejecución de instrucciones. Pipeline.
Tema 3. El Microprocesador ARM: Estructura Hardware. (4h)
Estructura de buses. Mapa de memoria. Interfaz de bus externo. Uso del interfaz de bus externo. Mapeado de dispositivos externos.
Tema 4: Interrupciones. (4h)
Tipos de interrupciones. Interrupciones externas. Interrupciones vectorizadas y no vectorizadas. Tema 5: Programación. (6h)
Abstracción en el diseño. Tipos de datos. Uso de la memoria. Conjunto de instrucciones Thumb. Tema 6: Conexión de periféricos. (4h)
Teclado. LCD (display)
Tema 7: Buses y protocolos de comunicación. (4h) I2C. USB, RS-485
Requisitos Previos
Circuitos Digitales y Fundamentos de Computadores.
Objetivos
Esta asignatura trata fundamentalmente del estudio de los microprocesadores/microcontroladores y sus circuitos asociados. Avanza, por tanto, en el estudio de la electrónica digital con un nuevo caso no considerado en la asignatura de Circuitos Digitales: la lógica programada.
Después de los conceptos básicos de la arquitectura de cualquier ordenador, vistos en la asignatura Fundamentos de Computadores, Sistemas Electrónicos Digitales se estructura alrededor de un microprocesador concreto, el ARM, uno de los procesadores mayormente utilizados, ocupando el 75% del mercado mundial en procesadores RISC empotrados.
En la asignatura se tratan tanto los aspectos hardware (utilización de periféricos, temporizaciones, interrupciones, etc.) como software (programación en lenguaje máquina y ensamblador). Se excluye la programación en lenguajes de alto nivel, tratada en otras asignaturas, si bien se introducen los conceptos de comunicación con este tipo de lenguajes.
Metodología
La asignatura se imparte haciendo uso de proyector de video y acompañado siempre con ejemplos en la pizarra. A lo largo del cuatrimestre se marcan ejercicios teóricos, debiendo ser entregados en un plazo no superior a una semana a partir de la entrega. Estos ejercicios se tienen en cuenta en al evaluación de la nota final.
Criterios de Evaluación
Actividades que liberan materia:
-Realización de las prácticas en el laboratorio con un 10%. Actividades que no liberan materia pero puntúan:
-Realización y entrega de problemas hasta un 10%. Otras consideraciones:
-La nota obtenida mediante la entrega de problemas solo se tiene en consideración si la nota global de la asignatura es mayor o igual a 5.0 puntos.
-Examen teórico que consiste en preguntas cortas y desarrollos de ejercicios teórico-prácticos. -Para los estudiantes que no superen la parte práctica deben presentarse a un examen práctico que consiste en el desarrollo de una práctica en el laboratorio de similares características a las realizadas a lo largo del curso.
-Para poder aprobar la asignatura es necesario haber aprobado ambas partes por separado. De no aprobar ambas partes la nota final será la mínima entre la nota de teoría y la calificación numérica 4.0.
Descripción de las Prácticas
Las prácticas se desarrollarán en el Laboratorio de Diseño de ASIC y Sistemas Digitales. Se realizan 6 prácticas:
1. Programación y manejo del sistema TS-7300 (4h)
Se realiza un programa ejemplo para el uso del sistema de desarrollo basado en el microcontrolador ARM, los programas de comunicación y el sistema de arranque.
2. Programación y uso de un interfaz paralelo (4h)
Se realiza un programa de control de teclado y display utilizando los puertos paralelos de la placa. 3. Programación y manejo de un interfaz serie (modo interruptible) (4h)
Se realiza un programa para el control, mediante interrupciones, del puerto serie de la placa. Para su ejecución se utiliza el puerto serie del PC a través del hyperterminal. Se evalúa mediante la recepción y transmisión de un mensaje.
4. Programación y manejo de temporizadores (6h)
Se realiza un programa para el manejo de temporizadores watchdog. 5. Programación y manejo de un conversor A/D (4h)
Se realiza un programa para realizar la conversión A/D de una señal analógica de entrada, obtenida a partir de una fuente de tensión regulable, sacando por display LCD la tensión convertida. El programa debe realizar actualizar el valor a sacar por los displays utilizando la interrupción en tiempo real de la placa.
6. Práctica de curso (8h)
Se reliza una práctica completa del manejo del sistema TS-7300. En esta práctica se manejan todos los recursos utilizados en prácticas anteriores, tales como puertos paralelos, puerto serie asíncrono, temporizadores, interrupciones, etc... La intención de esta práctica es el control de un sistema utilizando los recursos hardware disponibles en el laboratorio, tales como impresoras, placa de entrada/salida, lectora de tarjetas de teléfono, generador de señales, etc...
Bibliografía
[1 Básico] ARM architecture reference manual /
edited by David Seal.
Addison-Wesley,, Harlow : - (2nd. ed.) 0-201-73719-1
[2 Recomendado] ARM system architecture.
Furber, Stephen B.
Addison-Wesley,, Harlow [etc.] : (1996) 978-0-201-40352-7
[3 Recomendado] The ARM RISC chip: a programmer's guide.
Someren, Alex van
Addison-Wesley,, Wokingham (England) : (1994) 0201624109
Equipo Docente
VALENTÍN DE ARMAS SOSA (COORDINADOR)
Categoría: TITULAR DE UNIVERSIDAD
Departamento: INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y AUTOMÁTICA
Teléfono: 928452837 Correo Electrónico: [email protected]
WEB Personal: http://www.iuma.ulpgc.es/users/armas
JUAN MANUEL CEREZO SÁNCHEZ (RESPONSABLE DE PRACTICAS)
Categoría: TITULAR DE ESCUELA UNIVERSITARIA
Departamento: INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y AUTOMÁTICA
Resumen en Inglés
In order to gain the most from this lecture, knowledge of the basic operation of microprocessor and digital systems is required. This course includes an overview of microprocessor based systems and their operation, as well as the methods commonly used to troubleshoot microprocessor based systems. The course covers the Instruction Set Architecture (ISA) of a typical microprocessor-based systems—the ARM9 processor---and equips the student with a knowledge of the architecture, the associated assembly language, input/output programming techniques, exceptions (including interrupts) and exception-handling techniques.