Programa Docente de 21714035 - DISEÑO BASADO EN MICROPROCESADORES

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Créd. teoría:

Créd. práctica:

Créd. ECTS:

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Matric. 2024-25:

Matric. 2025-26:

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REQ. Y RECOM.
PROFESORADO
IDIOMAS
MOVILIDAD
RESULTADOS FORM./APREN.
RES. DE APRENDIZAJE
ACT. FORMATIVAS
SIST. DE EVALUACIÓN
DESC. DE CONTENIDOS
BIBLIOGRAFÍA
COMENTARIOS
MEC. DE CONTROL

Requisitos Previos

Es necesario que el alumnado haya asimilado correctamente los conocimientos relacionados con los sistemas digitales, arquitectura de computadores y lenguajes de programación.

Recomendaciones

Es importante que el alumno posea una base sólida sobre arquitectura de computadores. Igualmente, es necesario manejar con soltura el lenguaje de programación C.

Id. Compentencia	Orden	ID	Resultado formación y aprendizaje	Competencia
57811	2	CG04	Capacidad para definir, evaluar y seleccionar plataformas hardware y software para el desarrollo y la ejecución de sistemas, servicios y aplicaciones informáticas, de acuerdo con los conocimientos adquiridos.	COMPETENCIA GENERAL
29190	2	CG06	Capacidad para concebir y desarrollar sistemas o arquitecturas informáticas centralizadas o distribuidas integrando hardware, software y redes de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de este anexo	COMPETENCIA GENERAL
29193	2	CG09	Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, autonomía y creatividad. Capacidad para saber comunicar y transmitir los conocimientos, habilidades y destrezas de la profesión de Ingeniero Técnico en Informática.	COMPETENCIA GENERAL
29242	3	IC04	Capacidad de diseñar e implementar software de sistema y de comunicaciones	COMPETENCIA ESPECÍFICA
29243	3	IC05	Capacidad de analizar, evaluar y seleccionar las plataformas hardware y software más adecuadas para el soporte de aplicaciones empotradas y de tiempo real	COMPETENCIA ESPECÍFICA
33168	4	CT1	Trabajo en equipo: capacidad de asumir las labores asignadas dentro de un equipo, así como de integrarse en él y trabajar de forma eficiente con el resto de sus integrantes	COMPETENCIA TRANSVERSAL

ID/ Orden	Resultado
1	Ser capaz de diseñar e implementar software de sistema y de comunicaciones.
2	Ser capaz de analizar, evaluar y seleccionar las plataformas hardware y software más adecuadas para el soporte de aplicaciones empotradas y de tiempo real.

Tipo actividad formativa	Código	Descripción	Horas	Detalle
1	01	Teoría	30	Exposición de la teoría mediante clases magistrales. Resolución de problemas en la pizarra.
4	04	Prácticas de taller/laboratorio	30	Realización de problemas mediante el diseño, programación y ejecución de aplicaciones sobre microprocesadores y microcontroladores.
10	10	Actividades formativas no presenciales	20,00	Realización de un trabajo.
12	12	Actividades de evaluación	2,00	Realización de exámen de test y exposición de trabajos.
13	13	Otras actividades	68,00	Estudio personal

ID/ Orden	Tarea / Actividad	Medios, Técnicas e Instrumentos	Ponderación
1	Realización de test sobre el tema 1	Cuestionario del Campus virtual	30 %
2	Realización y exposición de un trabajo sobre el tema 2	Se desarrolla un trabajo práctico, consistente en el diseño y test de un sistema embebido. Para su evaluación se realizará por parte de los alumnos una presentación y debate posterior del mismo y se entregará vía Campus virtual, la memoria, la presentación y el proyecto.	40 %
3	Prácticas de laboratorio tema 1	Realización de prácticas en el laboratorio del tema 1 y entrega de los resultados a través del Campus virtual	15 %
4	Prácticas de laboratorio tema 2	Realización de prácticas en el laboratorio del tema 2 y entrega de los resultados a través del Campus virtual	15 %

ID/ Orden	Temario	Descripción
1	Tema 1. Microprocesadores de la familia x86-32/x86-64 Lección 1.1. Microprocesadores x86-32 Lección 1.2. Interfaz C-ensamblador. Ejemplos 32 bits Lección 1.3. Microprocesadores x86-64 Lección 1.4. Ejemplos de 64 bits Lección 1.5. Extensiones SIMD y ejemplos Lección 1.6. Aritmética de saturación, funciones intrínsecas y ejemplos	L1.1. Introducción. Evolución microprocesadores. Modos de operación. Registros x86 original de enteros. Memoria. Modos de direccionamiento. Unidad de punto flotante FPU. Datos de punto flotante. L1.2. Estructuras de programas C y ensamblador enlazados. Tamaño de los tipos estándar en diferentes compiladores. Convenio de llamada de un compilador de C de Microsoft 32 bits. Código de la función. Plantilla y ejemplo de modulo en ensamblador para enlazar con C. Convenio de llamada de un compilador de C de 64 bits. C de Linux y de Windows de 64 bits. Convenio de los nombres de las funciones y ejemplos de 32 bits. L1.3. Introducción. Modos de operación. Acceso a memoria en modo 64 bits. Registros de nivel de aplicación en modo 64 bits. Registros de propósito general en modo 64 bits. Uso de registros de 8 bits en modo 64 bits. Operaciones con datos de 8, 16 o 32 bits de un registro de 64. Registros de 64 bits y constantes inmediatas. Modos de direccionamiento de memoria indirectos. L1.4. Ejemplos de funciones en ensamblador para x86-64. L1.5. SIMD en los procesadores x86-32 y x86-64 Extensiones SIMD SSE. Tipos de datos SSE. Indicación del tipo de dato en las instrucciones SSE. Operaciones SSE con datos en punto flotante escalares. Instrucciones SSE horizontales y asimétricas. Alineamiento de datos empaquetados. L1.6. Aritmética de saturación y ejemplo. Registros de datos AVX/AVX2. Tipos de datos AVX/AVX2. Instrucciones AVX/AVX2. Funciones intrínsecas SSE/AVX/AVX2/AVX-512. Ejemplos.
2	Tema 2. Microcontroladores con nucleo ARM Cortex-M. Microcontrolador MCXA156 Lección 2.1. Introducción a los microcontroladores Lección 2.2. Entradas/salidas digitales Lección 2.3. Temporizadores Lección 2.4. Excepciones Lección 2.5. Conversión analógica-digital Lección 2.6. Comunicación serie. UARTs. Interface SPI Lección 2.7. Interfaz I2C Lección 2.8. Teclado, conversión digital-analógica y sonido	L2.1. Introducción a los microcontroladores. Sistemas embebidos. Características, aplicaciones y familias de microcontroladores. Arquitectura ARM. MCXA156: características, memoria, programación. Acceso a los registros de los periféricos. L2.2. Introducción periféricos. Mapa de registros de periféricos. Pines de E/S del MCXA156 y sus funciones. Registros de configuración de pines y su acceso. Características GPIO. Aplicaciones y conexión de E/S. GPIO: tabla de registros, información en los pines y acceso. Biblioteca gpio_mcxaxxx. Ejemplos. L2.3. Temporizadores: generalidades, diagrama, posibilidades del registro Match. Entradas/salidas asociadas a los timer. Mapa de memoria de los registros del timer. Ejemplos de operación del temporizador. Acceso a los registros. Proceso de configuración de los T/C. Ejemplos. L2.4. Excepciones: conceptos, manejo tipos y tabla de vectores. Jerarquía de excepciones. Interrupciones. Controlador de interrupciones NVIC. Diagrama del NVIC. Fuentes y registros de interrupción. Manejadores de interrupciones. Funciones CMSIS. Interrupciones GPIO, especificas y de los timers. Ejemplos. L2.5. Conversión A/D: características, configuración, pines, esquema, registros. Acceso a los registros del A/D. Pasos para la programación del convertidor A/D. Conversión de unidades y ejemplos. L2.6. Interface RS232C. Formato y parámetros de comunicación. UARTs: arquitectura de las UARts, registros. Pasos para la programación. Ejemplos. Interface SPI. Modos de comunicación SPI. Interfaces SSP en el MCXAXXX. SSP: arquitectura, pines registros. Pasos para la programación. Biblioteca y ejemplos. L2.7. Interface I2C: Características, terminología, señales, arbitraje, transferencias, calculo de resistencias de pull-up. I2C en el MCXAXXX: Arquitectura, registros. Pasos para la programación y ejemplos. L2.8. Teclado matricial 4x4: esquema de conexiones, proceso de barrido y bibliotecas. Rebotes en pulsadores e interruptores. Conversión digital/analógica y generación de sonido.
3	Programa de prácticas: - Practicas 1 a 6: Microprocesadores x86 - Practicas 7 a 12: Microcontrolador LPC4088	1. Ensamblador para 32 bits (I) 2. Ensamblador para 32 bits (II) 3. Ensamblador para 64 bits (I) 4. Ensamblador para 64 bits (II) 5. Instrucciones SSE 6. Instrucciones AVX y funciones intrínsecas 7. Entrada/salida para el microcontrolador 8. Temporizadores 9. Rutinas de servicio de interrupción 10. Conversión analógica-digital 11. Comunicación serie UART y bus SPI 12. Teclado y sonido

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Programa Docente de 21714035 - DISEÑO BASADO EN MICROPROCESADORES