Objetivo General
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Brindar los conocimientos necesarios para el diseño de sistemas digitales complejos utilizando metodologías, lenguajes y herramientas de diseño.
Objetivos Específicos
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Comprender los conceptos básicos y nociones tecnológicas que contribuyen en el proceso de diseño de un sistema digital.
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Afianzar el uso de lenguajes de descripción de hardware para facilitar el diseño y verificación de los sistemas digitales.
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Introducir metodologías de diseño que permitan la obtención rápida de prototipos, con el fin de favorecer la consecución de productos finales.
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Conocer las herramientas y dispositivos reconfigurables utilizados en el diseño y construcción de sistemas digitales.
Información general
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Código: 300IGE012
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Área de formación: Interdisciplinaria
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Créditos: 4
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Prerrequisitos: Arquitectura de Computadores
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Carrera: Ingeniería Electrónica
Competencias
Durante el curso el estudiante desarrollará su capacidad para:
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Realizar el diseño de sistemas digitales que resuelvan las problemáticas en áreas del desarrollo de sistemas electrónicos, automatización industrial o las comunicaciones.
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Seleccionar, considerando las diversas condiciones del entorno, las mejores alternativas para el diseño y construccion de sistemas electrónicos.
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Actualizarse en conocimientos del diseño digital, en el estado tecnológico, y en los asuntos ecológicos y socio-económicos del contexto para el diseño de sistemas electrónicos.
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Proponer alternativas de diseño de sistemas digitales que provean funcionalidades para el área de automatización industrial, universalización de las comunicaciones o el desarrollo de los sistemas electrónicos.
Habilidades
Al final del curso el estudiante habrá desarrollado las siguientes habilidades:
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Leer en una segunda lengua
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Redactar en segunda lengua
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Interpretar manuales técnicos
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Formular criterios de selección
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Modelar
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Programar dispositivos
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Realizar prototipos
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Usar herramientas de diseño y simulación
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Utilizar lenguajes de programación
Actitudes
Al final del curso en el estudiante se habrán suscitado las siguientes actitudes:
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Curiosidad
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Hábito de estudio
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Participación
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Creatividad
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Responsabilidad
Contenido
Al final del curso en el estudiante podrá dar cuenta de los siguientes contenidos:
Sistemas Empotrados
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Características y ejemplos de sistemas empotrados
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Métricas de diseño
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Tecnologías
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Procesadores de propósito general
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Periféricos
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Memoria
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Interfaces
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Metodología de diseño
Lenguajes de descripción de hardware – VHDL
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Síntaxis
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Simulación
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Modelamiento Comportamental
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Modelamiento Estructural
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Máquinas de Estado
Sistemas reconfigurables
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Clasificación de sistemas reconfigurables
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Diseño de sistemas empotrados en FPGA
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Procesadores Hard y Soft
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Conexión de periféricos e interfaces
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Software:rutinas E/S y primitivas OS
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Flujo de diseño
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Herramientas
Actividades Curriculares
Clases Magistrales
Desarrollar las habilidades de leer en inglés, elegir alternativas, formular criterios de selección, modelar y utilizar lenguajes de programación; suscitando la curiosidad, la participación de los estudiantes y la responsabilidad en la comprensión de los conceptos involucrados en el diseño de los sistemas empotrados y el caso particular de los sistemas de hardware reconfigurable.
Horas con acompañamiento: 28 Horas sin acompañamiento: 32 Ubicación en el semestre: Sesión 1, 3
Taller Diseño y simulación de Sistemas Digitales
Desarrollar las habilidades de usar herramientas de cómputo, utilizar lenguajes de programación, realizar prototipos y modelar circuitos; suscitando la creatividad, la participación y la comprensión; necesarias para dar respuesta a los problemas involucrados en el diseño de sistemas digitales.
Horas con acompañamiento: 20 Horas sin acompañamiento: 22 Ubicación en el semestre: Sesión 2
Lectura “Tecnologías – Sistemas Empotrados”
Desarrollar las habilidades de leer y redactar en inglés, motivando el hábito de estudio, la curiosidad y la responsabilidad; resolviendo talleres sobre las diferentes tecnologías involucradas en los sistemas empotrados.
Horas con acompañamiento: 4 Horas sin acompañamiento: 8 Ubicación en el semestre: Sesión 1
Prácticas de laboratorio
Desarrollar las habilidades en elegir alternativas, interpretar manuales técnicos, realizar prototipos,usar herramientas de diseño y simulación, promoviendo la creatividad, la curiosidad y el hábito de estudio; a través del desarrollo de actividades prácticas de diseños de sistemas Hardware/Software.
Horas con acompañamiento: 10 Horas sin acompañamiento: 16 Ubicación en el semestre: Sesión 1 , 2, 3
Proyecto de Semestre
Desarrollar las habilidades de leer y redactar en inglés, la formulación de criterios de selección, interpretar manuales técnicos, el modelado de sistemas digitales, el uso de herramientas de diseño y simulación, elegir alternativas y realizar prototipos; suscitando la curiosidad, , la creatividad, la responsabilidad y la participación; a través de un proyecto en el que se desarrollan y profundizan los contenidos y habilidades propuestas en el curso de sistemas digitales.
Horas con acompañamiento: 12 Horas sin acompañamiento: 40 Ubicación en el semestre: Sesión 1,2 ,3
Evaluación
Actividad | Porcentaje |
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Evaluación escrita I | 20% |
Taller I | 5% |
Evaluación escrita II | 20% |
Taller II | 5% |
Evaluación escrita III | 20% |
Laboratorio | 10% |
Proyecto | 20% |
Material de Estudio
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Ashenden, P.J. The Designer’s Guide to VHDL, Volume 3, Morgan Kaufmann Publishers Inc. San Francisco, CA, USA, 2008.
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J. Bhasker. A VHDL primer. Prentice Hall, 1998.
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Chu, P.P. FPGA prototyping by VHDL examples: Xilinx Spartan-3 version, Wiley-Interscience, 2008.
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Z. Navabi. VHDL: analysis and modeling of digital systems. New York: McGraw-Hill, 1998.
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Vahid, F. and Givargis T. Embedded System Design: A Unified Hardware/Software Introduction, John Wiley & Sons, Inc. New York, NY, USA, 2001
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Peckol, James K. Embedded Systems: A Contemporary Design Tool , Wiley 2007.
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Galeano. G. Programación de sistemas embebidos en C : teoría y práctica aplicadas a cualquier microcontrolador. Alfaomega, 2009.