GUÍA DE APRENDIZAJE Integración de Sistemas GRADUADO EN INGENIERÍA DE COMPUTADORES

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Texto completo

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GUÍA DE APRENDIZAJE

Integración de Sistemas

GRADUADO EN INGENIERÍA DE

COMPUTADORES

DATOS DESCRIPTIVOS1

CENTRO RESPONSABLE E.T.S.I.S.I. OTROS CENTROS

IMPLICADOS

CICLO Grado sin atribuciones MÓDULO

MATERIA: Ingeniería de Sistemas ASIGNATURA: Integración de Sistemas

CURSO: 3º DEPARTAMENTO

RESPONSABLE Arquitectura y Tecnología de Computadores (E.T.S.I.S.I.) CRÉDITOS EUROPEOS: 6

CARÁCTER: Obligatoria ITINERARIO:

CURSO ACADÉMICO: 2013/2014 PERIODO DE

IMPARTICIÓN: segundo semestre (Febrero-Junio) IDIOMAS IMPARTICIÓN: Español

OTROS IDIOMAS DE IMPARTICIÓN: HORAS/CRÉDITO 26

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PROFESORADO2

NOMBRE Y APELLIDOS (C= Coordinador)

DESPACHO Correo electrónico EN INGLÉS

Antonio Díaz Lavadores (C) 4106 andila@eui.upm.es No Mª Virginia L. Peinado Bolós 4105 vpeinado@eui.upm.es No TUTORÍAS NOMBRE Y APELLIDOS TUTORÍAS LUGAR DÍA DE A Antonio Díaz Lavadores 4106 Mª Virginia L. Peinado Bolós 4105 GRUPOS Nº de Grupos3

GRUPOS ASIGNADOS EN:

Teoría 2

Prácticas

Laboratorio 2 (en función del nº de alumnos)

2

Paso 2 en la aplicación EUROPA.

Si no se sabe el horario de tutorías, poner sólo el despacho. 3

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REQUISITOS PREVIOS NECESARIOS4

ASIGNATURAS SUPERADAS: OTROS REQUISITOS

CONOCIMIENTOS PREVIOS RECOMENDADOS

ASIGNATURAS PREVIAS RECOMENDADAS:

Sistemas Digitales. Tecnología de Computadores y Estructura de Computadores

CONOCIMIENTOS PREVIOS

Conocimientos de Sistemas Digitales

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COMPETENCIAS5

CÓDIGO COMPETENCIA NIVEL RA

G2 Creatividad N2 RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 G3 Liderazgo de equipos N3 RA-1 RA-2 RA_3 G4 Organización y planificación N5 RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_6 RA_7

G5 Respeto por el medioambiente N1 RA_3

RA_4

G6 Uso de lengua inglesa N5

RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_5 RA_6 RA_7

G7 Uso de las tecnologías de la información

y las comunicaciones N4 RA_3 RA_4 RA_5 RA_6 RA_7 5

Paso 4 y 5 en la aplicación EUROPA. Hay que poner un RA por cada competencia que tenga la asignatura en el Plan de Estudios. Imprescindible poner todas las competencias.

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CÓDIGO COMPETENCIA NIVEL RA G8 Trabajo en equipo N4 RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_5 RA_6 RA_7 G9 Aprendizaje autónomo N2 RA_1 RA_3 RA_4 RA_5 RA_6 RA_7

G10 Capacidad de análisis y síntesis N4

RA_1 RA_2 RA_3 RA_4

G11 Iniciativa y capacidad emprendedora N3

RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_5 RA_6 RA_7 G15 Toma de decisiones N1 RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_6 RA_7 I1

Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantarse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: algebra, cálculo diferencial e integral y métodos numéricos; estadística y optimización

N2 RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_6 RA_7

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CÓDIGO COMPETENCIA NIVEL RA

I6

Conocimiento adecuado del concepto de empresa y su marco institucional y jurídico, así como los aspectos básicos de organización y gestión de empresa

N2 RA_1

RA_2

I8

Capacidad para planificar, concebir, desplegar y dirigir proyectos, servicios y sistemas informáticos en todos los ámbitos, liderando su puesta en marcha y su mejora continua y valorando su impacto económico y social

N4 RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_6 RA_7 I10

Capacidad para elaborar el pliego de condiciones técnicas de una instalación informática que cumpla los estándares y normativas vigentes N4 RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_5 RA_6 RA_7 I13

Conocimiento, diseño y utilización de forma eficiente los tipos y estructuras de datos más adecuados a la resolución de un problema N3 RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_5 RA_6 RA_7 I14

Capacidad para analizar, diseñar,

construir y mantener aplicaciones de forma robusta, segura y eficiente, eligiendo el paradigma y los lenguajes de programación más adecuados N3 RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_5 RA_6 RA_7 I23

Capacidad para diseñar y evaluar interfaces persona computador que garanticen la accesibilidad y usabilidad a los sistemas, servicios y aplicaciones informáticas N1 RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_5 RA_6 RA_7

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CÓDIGO COMPETENCIA NIVEL RA

I24

Conocimiento de la normativa y la regulación de la informática en los

ámbitos nacional, europeo e

internacional N4 RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_5 RA_6 RA_7 E1

Capacidad de diseñar y construir

sistemas digitales, incluyendo

computadores, sistemas basados en

microprocesador y sistemas de comunicaciones N4 RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_5 RA_6 RA_7 E2

Capacidad de desarrollar procesadores específicos y sistemas empotrados, así como desarrollar y optimizar el software de dichos sistemas N5 RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_5 RA_6 RA_7 E5

Capacidad de analizar, evaluar y seleccionar las plataformas hardware y software más adecuadas para el soporte de aplicaciones empotradas y de tiempo real N5 RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_5 RA_6 RA_7 E6

Capacidad para comprender, aplicar y gestionar la garantía y seguridad de los sistemas informáticos N1 RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_5 RA_6 RA_7

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CÓDIGO COMPETENCIA NIVEL RA

E7

Capacidad para analizar, evaluar,

seleccionar y configurar plataformas hardware para el desarrollo y ejecución de aplicaciones y servicios informáticos

N4 RA-1 RA-2 RA_3 RA_4 RA_5 RA_6 RA_7 RESULTADOS DE APRENDIZAJE CÓDIGO DESCRIPCIÓN

RA_1 Define las fases principales de un proyecto formulando los objetivos principales de cada fase

RA_2 Asigna el trabajo adecuado en función de la dificultad de cada fase RA_3 Elige el tipo de implementación de cada una de las fases

RA_4 Selecciona el dispositivo hardware adecuado en función de coste, velocidad, área y consumo de potencia

RA_5 Domina los diferentes lenguajes de programación hardware RA_6 Utiliza diferentes herramientas para abordar el diseño completo

RA_7 Realiza comparativas sobre las distintas soluciones eligiendo la más eficiente

INDICADORES DE LOGRO6

CÓDIGO INDICADOR RA

IN_01 T1.- El estudiante ha de ser capaz de reconocer y aplicar el flujograma de tareas de un diseño en lógica programable.

RA_1 RA_2

IN_02

T2.- El alumno estará capacitado para identificar, seleccionar y aplicar los dispositivos lógicos programables avanzados y complejos.

RA_3 RA_4

IN_03

T3.- El estudiante deberá ser capaz de manejar, utilizar y aplicar los componentes programables muy complejos (Fpgas).

RA_3 RA_4

6

(9)

CÓDIGO INDICADOR RA

IN_04

T4.- El alumno será capaz de identificar los distintos lenguajes de programación hardware así como de describir y codificar en VHDL cualquier circuito digital de complejidad media.

RA_5 RA_6

IN_05 T5.- El estudiante será capaz de configurar y/o programar una tarjeta de prototipado rápido.

RA_1 RA_2 RA_5 RA_6

IN_06

T6.- El estudiante será capaz de abordar el diseño de un circuito de complejidad medio - alta utilizando las técnicas, metodología y estrategia descritas a los largo del curso.

RA_1 RA_2 RA_3 RA_4 RA_6 RA_7 IN_07

T7.- El estudiante será capaz de interpretar los resultados y la validación de los mismos correspondientes a un proyecto prefijado. RA_1 RA_2 RA_3 RA_4 RA_5 RA_6 RA_7

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CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO)7

TEMA APARTADOS LOGRO

Tema 1. Presentación de la asignatura e Introducción al diseño físico de un Sistema Digital Complejo

IN_01

Tema 2. Dispositivos Lógicos Programables. Avanzados y Complejos

IN_02

Tema 3. Introducción al Hardware Reconfigurable IN_03 Tema 4. Lenguajes de Programación Hardware. Aplicación a

estructuras computadores de propósito general y específico

IN_04

Tema 5. Diseño, desarrollo, verificación y validación de sistemas digitales mediante estructuras programables

IN_05

Tema 6. Introducción al Codiseño hw/sw. IN_06 Tema 7. Realización de Proyectos de Prototipado Rápido IN_07

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y MÉTODOS DE ENSEÑANZAS EMPLEADOS8

MODALIDAD DESCRIPCIÓN MÉTODO MÉTODOS DE ENSEÑANZA CLASES DE

TEORÍA

Lección basada en descripción magistral de conceptos teóricos con breves debates y ejemplos clarificadores de aplicación de dichos conceptos.

Lección magistral

CLASES PROBLEMAS

Aplicación de los conceptos teóricos a

supuestos prácticos de cierta complejidad Aprendizaje basado en problemas.

PRÁCTICAS Concreción de diferentes ejemplos y

problemas a experimentos en el

laboratorio. Se emplearán diferentes entornos y herramientas de lógica

programable, tanto de bajo nivel

(WCUPL) como de alto nivel (Veribest y ModelSim para VHDL), así como entornos de diseño, implementación (Translate, Map y Place & Route) verificación y validación de sistemas de procesado digital de la señal (ISE, ISim); así como la configuración del dispositivo (iMPACT). Desarrollo de un proyecto basado en metodología PBL Aprendizaje basado en proyectos. Aprendizaje basado en problemas 7

Paso 7 en la aplicación EUROPA 8

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MODALIDAD DESCRIPCIÓN MÉTODO MÉTODOS DE ENSEÑANZA TRABAJOS

AUTÓNOMOS

Abordar el estudio teórico-práctico de determinados epígrafes, conceptos o temas sencillos no contemplados, o escasamente descritos en las clases teóricas.

Resolución de ejercicios y problemas

TRABAJOS EN GRUPOS

Realizar proyectos teórico-prácticos con

lectura y defensa de los mismos. Aprendizaje Cooperativo

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CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA9

SEMANA ACTIVIDADES

Actividad Modalidad10 Met.Ense11 Lugar12 Duración Evaluación13 Prep Carga(%)14

1

Presentación Clase teórica Lección magistral Aula 1h No

T1 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 1h No

T1 Teoría-T2 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 1h+1h No

2

T2 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 2h No

T2 Prácticas – CUPL Combinacional Clase de problemas Aprendizaje basado en problemas Aula 2h No 4 3 T2 Laboratorio y Problemas Clase teórica y de problemas Lección magistral. Aprendizaje basado en problemas Aula 2h No Laboratorio- CUPL Secuencial Clase de prácticas Aprendizaje basado en problemas Laboratorio 2h Si 8

4 Laboratorio Clase prácticas

Aprendizaje basado en problemas

Laboratorio 4h Si

8

5 T3 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 2h 4

9

Paso 8 en la aplicación EUROPA 10

A elegir entre: Clase de Problemas, Clase de prácticas, Clases teóricas, Estudio y trabajo autónomo, Esudio y trabajo en grupo, prácticas externas, seminarios-talleres, tutorías

11

A elegir entre: Aprendizaje Basado en Problemas, Aprendizaje Basado en Proyectos, Aprendizaje cooperativo, Contrato de aprendizaje, Estudio de casos, estudio de teoría, Lección magistral, Método expositivo, Resolución de ejercicios y problemas

12

Aula, Laboratorio, Otros 13

Continua, Examen Final, Ambas 14

No hace falta calcularla, lo hace la aplicación. Lo que sí hay que hacer es cuidar el número de horas dedicadas por el alumno a la asignatura semanalmente. La suma semestral, incluyendo las horas de los exámenes, debe ser 156 horas.

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SEMANA ACTIVIDADES

Actividad Modalidad10 Met.Ense11 Lugar12 Duración Evaluación13 Prep Carga(%)14

Evaluación temas 1, 2 y 3 Estudio y trabajo autónomo Resolución de ejercicios y problemas Aula 2h Si 8 6

T4 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 2h No

T4 Problemas Clase problemas

Aprendizaje basado en problemas Aula 2h No 4h 7

T4 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 2h No

Laboratorio. Manejo de herramientas Clase de prácticas Aprendizaje basado en proyectos Laboratorio 2h No 8

T4 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 2h No

Laboratorio Clase prácticas

Aprendizaje basado en proyectos Laboratorio 2h Si 4h 9

T4 Teoría Clase teórica Lección magistral Aula 2h No

Laboratorio Clase prácticas Aprendizaje basado en proyectos Laboratorio 2h Si 4h 10 Laboratorio Clase prácticas Aprendizaje basado en proyectos Laboratorio 2h Si 4h

Evaluación tema 4 Estudio y trabajo

autónomo Resolución de ejercicios y problemas Aula 2h Si 8h 11 T5 Realización practica de trabajos. Propuesta de trabajos teórico-Practico Estudio y trabajo en grupos Aprendizaje cooperativo Laboratorio 4h Si 6h

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SEMANA ACTIVIDADES

Actividad Modalidad10 Met.Ense11 Lugar12 Duración Evaluación13 Prep Carga(%)14

T7. Realización de un Proyecto Estudio y trabajo en grupo Aprendizaje basado en proyectos Laboratorio 2h No 5h 13 T7.Realización de un Proyecto Estudio y trabajo en grupo Aprendizaje basado en proyectos Laboratorio 2h No T7. Realización de un Proyecto Estudio y trabajo en grupo Aprendizaje basado en proyectos Laboratorio 2h No 5h 14 T7. Realización de un Proyecto Estudio y trabajo en grupo Aprendizaje basado en proyectos Laboratorio 2h No T7.Realización de un Proyecto Estudio y trabajo en grupo Aprendizaje basado en proyectos Laboratorio 2h No 5h 15 T7. Realización de un Proyecto Estudio y trabajo en grupo Aprendizaje basado en proyectos T7. Realización de un Proyecto 2h No T7.Realización de un Proyecto Estudio y trabajo en grupo Aprendizaje basado en proyectos T7.Realización de un Proyecto 2h No 5h 16 Proyecto final. Presentación trabajo Teórico-Práctico Estudio y trabajo en grupos Método expositivo. Aprendizaje cooperativo Laboratorio 4h Si 10h

17 Examen solo prueba

final Estudio y trabajo autónomo Resolución de ejercicios y problemas Otros 3h Si 61h

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EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA

SEMANA ACTIVIDADES

Actividad Lugar Técnica eval15. Peso(%) Eval. min

3 Laboratorio Laboratorio

Pruebas de ejecución de tareas reales y/o

simuladas. Informes/memorias de prácticas 7,5 4 Laboratorio Laboratorio Pruebas de ejecución de tareas reales y/o

simuladas.

Informes/memorias de prácticas

7,5

5 Evaluación

Temas 1, 2 y 3 Aula Pruebas Objetivas 15

8 Laboratorio Laboratorio

Pruebas de ejecución de tareas reales y/o

simuladas. Informes/memorias de prácticas 5 9 Laboratorio Laboratorio Pruebas de ejecución de tareas reales y/o

simuladas. Informes/memorias de prácticas 5 15

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SEMANA ACTIVIDADES

Actividad Lugar Técnica eval15. Peso(%) Eval. min

10 Laboratorio Laboratorio

Pruebas de ejecución de tareas reales y/o

simuladas.

Informes/memorias de prácticas

5

10 Evaluación

Tema 4 Aula Pruebas Objetivas 15

16 Proyecto Final Laboratorio Trabajos y Proyectos 30

17

Valoración del trabajo teórico-Práctico presentado en la semana 16.

Otros Trabajo teórico_práctico 10

Examen solo prueba final Lugar indicado por la SOA

Pruebas Objetivas y pruebas de respuestas simuladas

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CRITERIOS DE CALIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA

CRITERIOS DE CALIFICACIÓN

Evaluación de las actividades prácticas en el laboratorio, teniendo en cuenta los resultados obtenidos con las diferentes herramientas de simulación, 30%

Realización de parciales que se realizan en el aula, 30%

Desarrollo, validación, exposición y defensa de un proyecto final, 40%

Los alumnos que opten por el sistema de evaluación a través de solo prueba final, realizarán dos exámenes al final del semestre en el lugar y día asignado por la Subdirección de Ordenación Académica:

- Examen escrito cuya duración será de al menos una hora con una ponderación del 35% sobre la calificación final.

- Realización de un examen práctico de laboratorio de dos horas de duración con una ponderación del 65% sobre la calificación final.

Aprobará el alumno que aplicando los pesos indicados obtenga una puntuación mayor o igual a 5 puntos (sobre 10 puntos).

Para la elección del sistema de evaluación de sólo prueba final, el alumno deberá solicitarlo, mediante escrito dirigido al responsable de la signatura, en un plazo que no exceda las cuatro semanas a partir de la fecha de comienzo de las clases.

RECURSOS DIDÁCTICOS16

TIPO DESCRIPCIÓN

BIBLIOGRAFÍA “Dispositivos Lógicos Programables y sus aplicaciones” E. Mandado, L. J. Alvarez y Mª D. Valdés. Ed. Thomson - Paraninfo. 2002

“VHDL. Lenguaje para síntesis y modelado de circuitos". F. Pardo y J. Boluda. Ra-Ma 2004

RTL, hardware design using VHDL: Coding for efficiency, portability and scalability. P. Pong Chu. John Wiley and Sons, 2006

"Diseño Digital Avanzado con VHDL". F. Machado y otros. Ed. Dykinson. 2009.

“Rapid System Prototyping with FPGAs". R.C. Cofer and B. Harding. Elsevier 2006

"Rapid prototyping of Digital Systems" James O. Hamblen Springer Verlag, 2006

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TIPO DESCRIPCIÓN

“Digital Systems Design Using VHDL”. C. H. Roth. et. al. Ed THOMSON. 2008.

"Digital Design". M. A. Karim. Ed. CRC Press. 2008.

"Diseño de Aplicaciones mediante PLDs y Fpgas". L. Jacobo Alvarez. Tórculo Ediciones. 2001

"Fundamentos de Lógica Digital con diseño VHDL". S. Brown & Z. Vranesic Mc Graw Hill. 2006

“Hardware/Software Codesign: Priciples and Practice”. J. Staunstrup. Ed. Kluwer Academic Press. 2006

“FPGA-Based System Design”. W. Wolf. Prectice Hall 2004

“A Practical Introduction to Hardware/Software Codesign". P. R. Schaumont. Ed. Springer. 2010

"Reconfigurable Computing and Hardware/Software Codesign". T. P. Plaks et al. Ed. Hindawi Publishing Corp US. 2008

"Reconfigurable Computing: From FPGAs to Hardware/Software Codesign". J. M. P. Cardoso.. Ed. Springer. 2011

RECURSOS WEB Plataforma MOODLE

Páginas web específicas con aplicaciones on-line Páginas web de fabricantes

EQUIPAMIENTO Laboratorio equipado con 17 equipos PC y entornos y herramientas

software libres o versión trial de 30 ó 60 días (WinCUPL, ISE, ISim,

ModelSim, Veribest, etc.). Videoproyector, retropoyector, aire

acondicionado y otros utensilios.

OTRA INFORMACIÓN RESEÑABLE17

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