GUÍA DOCENTE ELECTRONICA DIGITAL GRADO EN INGENIERÍA DE ROBÓTICA SOFTWARE CURSO 2022-23 Fecha de publicación: 12-07-2022 Vicerrectorado de Calidad y Estrategia ELECTRONICA DIGITAL I.-Identificación de la Asignatura Tipo OBLIGATORIA Período de impartición 1 curso, 1Q semestre Nº de créditos 6 Idioma en el que se imparte Castellano II.-Presentación La asignatura de Electrónica Digital sirve para adquirir las competencias esenciales en sistemas numéricos binarios y de diversa codificación, Álgebra de Boole, puertas lógicas, diseño de circuitos combinacionales, biestables, diseño de circuitos secuenciales mediante diagramas de estados, y dispositivos de lógica programable. Se introducirán las nociones básicas de conversión de señales digitales a analógicas, y viceversa. Se realizará un laboratorio práctico donde el alumno se familiarizará con entornos software de diseño, y con lenguajes de descripción de hardware para el desarrollo de aplicaciones digitales basadas en tarjetas de desarrollo con FPGAs. III.-Competencias Competencias Generales CG1. Conocimiento de materias básicas y tecnologías, que le capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías, así como que le dote de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. CB1. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio CB2. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio CB5. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía Competencias Específicas CE5. Capacidad de diseñar y analizar circuitos de electrónica analógica y digital, de conversión analógico-digital y digitalanalógica, de alimentación y conversión de energía eléctrica en sistemas robóticos. Vicerrectorado de Calidad y Estrategia Página 2 ELECTRONICA DIGITAL IV.-Contenido IV.A.-Temario de la asignatura BLOQUE TEMÁTICO I: FUNDAMENTOS DE LA ELECTRÓNICA DIGITAL Tema 1- "Introducción a la Electrónica Digital" 2.1- Señales analógicas y señales digitales. 2.2- Conceptos básicos de conversión analógica-digital y digital-analógica. Tema 2. “Sistemas de numeración y codificación” 2.1- Sistemas de numeración. Códigos binarios. 2.2- Aritmética binaria. Suma y resta binaria. Resta en complemento a 2 y a 1. 2.3- Almacenamiento de números decimales.Coma flotante. Tema 3. “Álgebra de Boole y funciones lógicas” 3.1- Variables, operaciones y funciones lógicas. 3.2- Teoremas fundamentales del Álgebra de Boole. 3.3- Puertas lógicas. 3.4- Simplificación de funciones lógicas. 3.5- Familias lógicas y catálogos de componentes. BLOQUE TEMÁTICO II: CIRCUITOS COMBINACIONALES Tema 4. "Bloques combinacionales estándares" 4.1- Comparadores. Comportamiento y extensión de comparadores. 4.2- Generadores/Detectores de paridad 4.3- Multiplexores (MUX). Implementación de funciones lógicas con MUXs. 4.4- Extensión de MUXs. Demultiplexores. 4.5- Codificadores 4.6- Decodificadores. Implementación de funciones lógicas. 4.7- Conversores de código. BCD a 7 segmentos. 4.8- Circuitos aritméticos. Sumadores. 4.9- Conceptos básicos sobre memorias ROM, PLA, PAL. BLOQUE TEMÁTICO III: CIRCUITOS SECUENCIALES Tema 5. “Fundamentos de lógica secuencial. Dispositivos biestables. Sincronismo y especificaciones temporales” 5.1- Concepto de circuito secuencial. Realimentación y memoria. Sistemas síncronos y asíncronos. 5.2- Biestables asíncronos. 5.3- Biestables síncronos: flip-flops. Análisis de la respuesta temporal. 5.4- Conversiones entre biestables. Tema 6. Registros y contadores. 6.1- Concepto de registros y tipo de registros. 6.2- Contadores síncronos y asíncronos. Diseño e implementación. Tema 7. Autómatas de estados finitos Máquinas de estados (Mealy y Moore). 7.1- Concepto de máquina de estados o autómata. Clasificación: Máquinas de Moore y Máquinas de Mealy. 7.2- Diseño de máquinas de Moore y Mealy. IV.B.-Actividades formativas Tipo Vicerrectorado de Calidad y Estrategia Descripción Página 3 ELECTRONICA DIGITAL Laboratorios El plan es realizar 4 sesiones de prácticas guiadas PRESENCIALES de 2 horas/sesión, en el laboratorio y en horario de clases. El calendario de prácticas se elaborará al principio de cada curso de acuerdo con el calendario académico y será dado a conocer inicialmente. Estas prácticas constituyen una introducción a las herramientas de diseño de sistemas digitales, en particular al ISE WebPACK de Xilinx. Se usarán tarjetas de desarrollo con FPGA, configuradas a través de ese entorno mediante un lenguaje de descripción de hardware, el VHDL. Los guiones de las prácticas se entregarán con la suficiente antelación en el Aula Virtual. Prácticas / Resolución de ejercicios Se propondrán tareas colaborativas inter-alumni para su seguimiento on-line Vicerrectorado de Calidad y Estrategia Página 4 ELECTRONICA DIGITAL V.-Tiempo de Trabajo del estudiante Clases teóricas 24 Clases prácticas de resolución de ejercicios, casos, etc. 20 Prácticas en laboratorios tecnológicos, clínicos, etc. 10 Realización de pruebas 6 Tutorías académicas 18 Actividades relacionadas: jornadas, seminarios, etc. 0 Preparación de clases teóricas 34 Preparación de prácticas/ejercicios/casos 32 Preparación de pruebas 36 Total de horas de trabajo del estudiante 180 VI.-Metodología y plan de trabajo Tipo Periodo Contenido Semana 1 a Semana 15 Tutorías. Asistencia a tutorías. Los alumnos serán recibidos en sesiones de tutorías individuales o de grupo, previo acuerdo con el profesor de la asignatura, con el fin de aclarar dudas teóricas y prácticas. Semana 10 a Semana 15 Se realizarán prácticas guiadas y de asistencia obligatoria, realizadas en el laboratorio y en horario de clase. El calendario de prácticas se desarrollará en las dos últimas semanas de clase. Prácticas de desarrollo de aplicaciones digitales mediante tarjeta de desarrollo y lenguaje VHDL, conforme a lo descrito anteriormente en "Actividades Formativas". Pruebas Semana 6 a Semana 8 Examen presencial, parcial y liberatorio de los Bloques I y II, a mitad de cuatrimestre. Clases Teóricas Semana 1 a Semana 12 Clases de teoría de circuitos impartidas en pizarra y con diapositivas. Tutorías académicas Laboratorios Vicerrectorado de Calidad y Estrategia Página 5 ELECTRONICA DIGITAL Pruebas Semana 1 a Semana 15 Alternativamente se propondrán de manera adicional la resolución y entrega de ejercicios para resolver en casa de forma individualizada, que complementará la evaluación continuada. Prácticas Semana 1 a Semana 12 Problemas propuestos a los alumnos y su solución será discutida en clase. Vicerrectorado de Calidad y Estrategia Página 6 ELECTRONICA DIGITAL VII.-Método de evaluación VII.A.-Ponderación para la evaluación Evaluación ordinaria continua: La distribución y características de las pruebas de evaluación son las que se describen a continuación. Solo en casos excepcionales y especialmente motivados, el profesor podrá incorporar adaptaciones en la Guía. Dichos cambios requerirán, previa consulta al Responsable de la Asignatura, la autorización previa y expresa del Coordinador de Grado, quien notificará al Vicerrectorado con competencias en materia de Ordenación Académica la modificación realizada. En todo caso, las modificaciones que se propongan deberán atender a lo establecido en la memoria verificada. Para que tales cambios sean efectivos, deberán ser debidamente comunicados a comienzo de curso a los estudiantes a través del Aula Virtual. La suma de las actividades no revaluables no podrá superar el 50% de la nota de la asignatura y, en general, no podrán tener nota mínima (salvo en el caso de las prácticas de laboratorio o prácticas clínicas, cuando esté debidamente justificado), evitando incorporar pruebas que superen el 60% de la ponderación de la asignatura. Evaluación extraordinaria: Los estudiantes que no consigan superar la evaluación ordinaria, o no se hayan presentado, serán objeto de la realización de una evaluación extraordinaria para verificar la adquisición de las competencias establecidas en la guía, únicamente de las actividades de evaluación revaluables. Descripción de las pruebas de evaluación y su ponderación El conocimiento adquirido por el estudiante será evaluado a través de dos pruebas a lo largo del curso, un primer examen parcial presencial a mitad del curso (entre la séptima y la novena semana) y un segundo examen presencial al final del curso (sesión ordinaria). Los estudiantes que hayan suspendido una de las dos sesiones parciales en la sesión de examen ordinario pueden ser re-evaluados en una sesión extraordinaria en uno de los dos exámenes, actividad presencial, dividiendo los alumnos y alternando grupos si fuera necesario. Cada parcial tiene un peso del 40% en la calificación final, para un total del 80% de la parte teórica y del 20% para la evaluación de las prácticas de laboratorio. La nota minima en cada prueba para acceder a la calificación final es de 5.0 sobre 10. Las prácticas de laboratorio se evaluarán teniendo en cuenta la memoria final y los hitos del guión de práctica alcanzado durante ellos. El plagio parcial o total del informe final sobre las sesiones de laboratorio provocará el fracaso de la evaluación final, en cualquier caso. Las prácticas, son de asistencia obligatoria, no reevaluables, y constituyen el 20% de la nota final de la asignatura. Se evalúan mediante hitos demostrativos, verificables en el laboratorio directamente sobre el puesto de trabajo. Para aprobar la asignatura es necesario obtener una nota mínima en las prácticas, al menos, de un cinco sobre diez. E En la convocatoria extraordinaria realizada mediante examen. En este caso se conserva la nota de prácticas y su peso en la calificación final. VII.B.-Evaluación de estudiantes con dispensa académica de asistencia a clase Para que un alumno pueda optar a esta evaluación, tendrá que obtener la 'Dispensa Académica de asistencia a clase' para la asignatura, que habrá solicitado al Decano/a o Director/a del Centro que imparte su titulación. La Dispensa Académica se podrá conceder siempre y cuando las peculiaridades propias de la asignatura lo permitan. Una vez que se haya notificado la concesión de la Dispensa Académica, el docente deberá informar al estudiante a través del Aula Virtual acerca del plan de evaluación establecido en cada caso. Asignatura con posibilidad de dispensa: Si VII.C.-Revisión de las pruebas de evaluación Conforme a la normativa de reclamación de exámenes de la Universidad Rey Juan Carlos. VII.D.-Estudiantes con discapacidad o necesidades educativas especiales Vicerrectorado de Calidad y Estrategia Página 7 ELECTRONICA DIGITAL Las adaptaciones curriculares para estudiantes con discapacidad o con necesidades educativas especiales, a fin de garantizar la igualdad de oportunidades, no discriminación, la accesibilidad universal y la mayor garantía de éxito académico serán pautadas por la Unidad de Atención a Personas con Discapacidad en virtud de la Normativa que regula el servicio de Atención a Estudiantes con Discapacidad, aprobada por Consejo de Gobierno de la Universidad Rey Juan Carlos. Será requisito para ello la emisión de un informe de adaptaciones curriculares por parte de dicha Unidad, por lo que los estudiantes con discapacidad o necesidades educativas especiales deberán contactar con ella, a fin de analizar conjuntamente las distintas alternativas. VII.E.-Conducta Académica, integridad y honestidad académica La Universidad Rey Juan Carlos está plenamente comprometida con los más altos estándares de integridad y honestidad académica, por lo que estudiar en la URJC supone asumir y suscribir los valores de integridad y la honestidad académica recogidos en el Código Ético de la Universidad (https://www.urjc.es/codigoetico). Para acompañar este proceso, la Universidad dispone de la Normativa sobre conducta académica de la Universidad Rey Juan Carlos (https://urjc.es/images/Universidad/Presentacion/normativa/Normativa_conducta_academica_URJC.pdf) y de diferentes herramientas (antiplagio, supervisión) que ofrecen una garantía colectiva para el completo desarrollo de estos valores esenciales. Vicerrectorado de Calidad y Estrategia Página 8 ELECTRONICA DIGITAL VIII.-Recursos y materiales didácticos Bibliografía básica "Diseño Digital", J. F. Wakerly, Prentice-Hall, (3a Edición) (o 4ª edición en inglés) "Fundamentos de sistemas digitales", Thomas L. Floyd. Prentice Hall. 2006. Circuitos digitales. Problemas y ejercicios resueltos, A. A. Oliver, RA-MA, 2018. Bibliografía complementaria “Diseño de circuitos digitales con VHDL”. Machado, Borromeo. http://hdl.handle.net/10115/4045 (BURJC Digital) ““Problemas resueltos de electrónica digital”. Machado. http://hdl.handle.net/10115/5727 (BURJC Digital)L Problemas resueltos de electrónica digital, J. García Zubía Paraninfo, 2003 IX.-Profesorado Nombre y apellidos MARIA VILA SANTOS Correo electrónico [email protected] Departamento Teoría de la Señal y Comunicaciones y Sistemas Telemáticos y Computación Categoría Profesor/a Ayudante Doctor/a Titulación académica Doctor Responsable Asignatura Si Horario de Tutorías Para consultar las tutorias póngase en contacto con el/la profesor/-a a través de correo electrónico Nº de Quinquenios 0 Nº de Sexenios 1 Nº de Sexenios de transferencia 0 Tramo Docentia 0 Vicerrectorado de Calidad y Estrategia Página 9