Conocimientos básicos de diseño lógico y de programación en lenguajes de lato nivel (C)
De una forma genérica, los estudiantes de la asignatura de Equipos Periféricos adquieren los conocimientos y desarrollan las habilidades siguientes:
1. Tener los conocimientos sobre el subsistema de E / S del ordenador necesarios para el diseño y la utilización de estos subsistemas.
2. Diseñar y utilizar sistemas, componentes, metodologías, herramientas de simulación o experimentos para conseguir los requisitos establecidos y analizar e interpretar los resultados obtenidos.
3. Identificar, formular y resolver problemas de arquitectura y de diseño de dispositivos periféricos y del subsistema de E / S en un entorno multidisciplinar, de forma individual o como miembro de un equipo.
4. Dominar la metodología de diseño y programación cooperativa
1. Introducción
1.1. Tipos de periféricos.
1.1.1. Internos habituales:
1.1.1.1. Control de tiempo: Timers, Capturas, PWM y RTC
1.1.1.2. Analógico / Digital: ADC, DAC, Comparador, Tensión de referencia
1.1.1.3. Digital: PUERTOS
1.1.1.4. Sincronización: Interrupciones y DMA
1.1.1.5. Comunicación: UART, SPI, I2C
1.1.1.6. Especiales: Generación de reset, oscilador y gestión del consumo
1.1.2. Internos poco habituales o externos vía I2C o SPI
1.1.2.1. LCD TFT
1.1.2.2. Touch panel resistivo
1.1.2.3. Touch capacitivo
1.1.2.4. Acelerómetro / Giroscopi / Compás
1.1.2.5. Controlador de Ethernet
1.1.2.6. Controlador de USB
1.1.2.7. Codecs de audio y vídeo
1.1.2.8. Compresores MPEG4
1.1.2.9. Encriptación e identificadores únicos
1.1.2.10. Control de motores
1.2. Tratamiento de la entrada / salida
1.2.1. Encapsulamiento del acceso
1.2.2. Puertos que sólo son de escritura
1.2.3. Tratamiento básico de señales analógicas
1.3. Arquitecturas actuales. Tema de trabajo personal a elegir entre uno de estos
1.3.1. Procesador: x86 o ARM
1.3.2. Periféricos y organización interna
1.3.2.1. Desktops
1.3.2.2. Portables
1.3.2.3. Notebooks
1.3.2.4. PDA (agenda / audio / teléfono)
1.3.3. Sistemas operativos para dispositivos móviles
1.3.3.1. Google Android
1.3.3.2. Apple iOS
1.3.3.3. Nokia Symbian
1.3.3.4. Blackberry OS
1.3.3.5. Microsoft Windows Phone
2. Gestión del tiempo y de las interrupciones
2.1. TAD Timer
2.2. Control de la demanda de temporizadores
2.3. Interrupciones y áreas de exclusión mutua
3. Motores Cooperativos
3.1. Maquinas de estados
3.2. Grafismo
3.3. Ejemplo de manipulación de un teclado y un display
4. Tratamiento de comunicaciones serie
4.1. Gestión del canal serie: el TADSIO
4.2. Tratamiento de tramas
4.3. Tratamiento de protocolos
5. Metodología de diseño
5.1. Diseño del primer nivel
5.2. Estructura del main
5.3. Definición del diccionario
5.4. Expansión en el segundo nivel
5.5. Ejemplos
6. Sincronización y planificación interruptiva
6.1. Necesidad de limitar la incertidumbre
6.2. La técnica de la planificación interruptiva
6.2.1. Temporización y optimización
6.2.2. Ejemplo
6.3. Cálculo de la incertidumbre interruptiva
6.4. Transferencia por interrupción o por DMA
7. Interfaz hombre / máquina
7.1. Teclados capacitivos
7.2. Motion sensing con MEMS
7.3. Interfaz USB
La asignatura se imparte mediante clases magistrales apoyadas en material visual (transparencias, presentaciones). Una parte de las horas lectivas (normalmente, la parte final de cada tema) se dedica a la resolución de problemas. Los alumnos disponen también de colecciones de problemas resueltos y de enunciados sin resolver que permiten complementar el trabajo de la asignatura fuera del horario lectivo.
Adicionalmente, los alumnos deben realizar prácticas en grupo (2 alumnos) en las que se aplican los conceptos teóricos para diseñar, implementar, depurar y verificar un sistema a partir de un conjunto de especificaciones.
Los métodos usados ​​para evaluar la asignatura son los siguientes:
- Examen final.
- Midterm: Diseño de primer y segundo nivel de un sistema de control mediante la metodología de diseño cooperativo de La Salle.
- Trabajo de investigación sobre arquitecturas actuales (Apartado 1.3).
El examen final se compone de una mezcla de preguntas teóricas y de problemas de aplicación de los conceptos estudiados. El enunciado incluye la valoración de cada una de las preguntas.
Durante el midterm no habrá ningún examen presenciales. El alumno deberá diseñar un sistema de control y adquisición hasta el segundo nivel, usando la metodología de diseño cooperativo de La Salle y el programa de diseño Bubble Wizard. Se evaluará la claridad, la buena organización y distribución de los módulos e interfaces y la completitud de las máquinas de estado.
Cada alumno deberá elegir uno de los temas del apartado 1.3 para hacer un informe del estado actual del arte, después de recoger, contrastar, filtrar y sintetizar la información recogida por internet o las revistas temáticas de la biblioteca (PC World, Byte Española, PC Magazine, etc).
La nota de la asignatura se compone de la suma del examen final (6 puntos) más la nota de evaluación continuada. Asimismo, la nota de evaluación continuada (4 puntos) se obtiene de la suma de trabajo de investigación (2.5 puntos) más la nota de diseño del sistema de control (1.5 puntos)
No todos los trabajos de investigación optan a los 2,5 puntos, ya que la presentación pública vale un punto y sólo una selección basada en la calidad de los trabajos podrán ser expuestos en público.
Objetivo 1:
- Adquisición de los conocimientos sobre el subsistema de E/S del ordenador necesarios para poder diseñar y utilizar estos subsistemas. Evaluado mediante los diferentes exámenes [A].
Objetivo 2:
- Adquisición de los conocimientos para diseñar i usar sistemas, componentes, metodologías, herramientas de simulación o experimentos para conseguir los requisitos prefijados y para analizar e interpretar los resultados obtenidos. Evaluado mediante los diferentes exámenes [A] y mediante las prácticas [G+K]
Objetivo 3:
- Identificar, formular y resolver problemas de arquitectura y de diseño de dispositivos periféricos y del subsistema de E/S en un entorno multidisciplinar, ya sea de forma individual o como miembro de un equipo de trabajo. Evaluado principalmente mediante los exámenes [A]. Complementado con la información proporcionada por las prácticas [G+K]
[1] Escudero Costa, Francesc. Disseny de sistemes de control cooperatius. Una visió pragmàtica. Enginyeria i arquitectura La Salle, 2009.
[2] iMX21 Reference Datasheet. Freescale
[3] PIC24FJ128GA010 Family Data Sheet
[4] PIC24F Family Reference Manual, Sect. 17 10-Bit A/D Converter
[5] Techniques for Robust Touch Sensing Design. Microchip Application note.
[6] Introduction to Capacitive Sensing. Microchip Application note.
[7] Tilt measurement using a low-g 3-axis accelerometer. ST Microelectronics Application note.
[8] Using LSM303DLH for a tilt compensated electronic compass. ST Microelectronics Application note.
[9] LSMaker Acceleròmetre, nota d´aplicació. Enginyeria La Salle
[10] Revistes de divulgació: Pc Word, Byte, etc,