Programa Master
Laboratorio de Sistemas Optoelectrónicos y Microsistemas (LSOM-2 / 2016-2017) **No se ofrece**
En este laboratorio el objetivo es que los alumnos hagan un trabajo práctico relacionado con su labor de investigación entre los siguientes temas:
- Microsistemas
- Nanotecnología
- Dispositivos Optoelectrónicos
- Tecnología de Semiconductores.
Elaboración de un trabajo en alguno de los siguientes temas:
- Microsistemas
- Nanotecnología
- Dispositivos Optoelectrónicos
- Tecnología de Semiconductores.
La evaluación consistirá en los siguientes aspectos:
• Proyecto desarrollado: 50%
• Presentación del proyecto y defensa: 25%
• Memoria o documentación del proyecto realizado: 25%
Laboratorio Sistemas Inteligentes y Aplicaciones (LSIA-2 / 2016-17) **No se ofrece**
En este laboratorio los alumnos tienen que desarrollar un proyecto completo incluyendo tanto parte práctica como teórica. Este proyecto se debe centrar en alguna de las asignaturas del itinerario de sistemas inteligentes y aplicaciones.
El proyecto que se propone este año consiste en el desarrollo de un sistema de reconocimiento de voz online, incluyendo los siguientes aspectos:
• Compilación y utilización de la herramienta ATK
• Aprendizaje de la herramienta HTK
• Evaluación del sistema con ficheros de audio
Metodología docente
La metodología docente se basa en el aprendizaje basado en proyecto (PBL). Mediante la realización de un proyecto completo, el alumno va adquiriendo los conocimientos necesarios en el desarrollo de cada uno de los módulos
La evaluación consistirá en los siguientes aspectos:
• Proyecto desarrollado: 50%
• Presentación del proyecto y defensa: 25%
• Memoria o documentación del proyecto realizado: 25%
Laboratorio de Microelectrónica (LDIM-2 / 2015-16) **No se ofrece**
El Laboratorio de Microelectrónica constituye el complemento práctico de la asignatura Microelectrónica. Pretende introducir al alumno en el entorno de trabajo profesional empleando el conjunto de herramientas CAD habituales del diseño full custom de circuitos integrados de señal mixta.
El objetivo final consiste en la realización práctica de un diseño completo de un circuito relativamente complejo empleando herramientas CAD comerciales para diseño full custom, todas ellas de Cadence:
- Edición de esquemáticos. Simulación analógica. Edición y síntesis de trazados: Virtuoso.
- Verificación de trazado (DRC y LVS): Assura
- Extracción de parásitos: QRC
El laboratorio se realizará en parejas en el laboratorio del edificio B (B-043). A cada pareja se le asignará un turno a elegir entre mañana o tarde. Cada turno será de tres horas.
Prácticas:
- Semana 1: Introducción al entorno de trabajo de Cadence. Diseño, simulación y caracterización del esquemático un inversor. Diseño, simulación y caracterización del esquemático de dos células básicas: NAND, NOR de dos entradas o similar.
- Semana 2: Caracterización avanzada de circuitos con el Analog Design Environment. Parámetros. Calculadora. Simulaciones paramétricas. Simulaciones Monte Carlo. Simulaciones de Corners.
- Semana 3: Edición de trazados, extracción y verificación de funcionamiento. Inversor, NAND y NOR.
- Semana 4: Circuitos secuenciales. Diseño full custom y caracterización de un medio registro.
- Semanas 5 y 6: Diseño, simulación y caracterización de una célula de complejidad media (célula de memoria, flip-flop, etc.).
- Semanas 7, 8, 9 y 10: Realización de la práctica final, diseño, simulación, caracterización y trazado de un bloque del diseño elegido como práctica final.
Metodología docente
La asignatura se desarrollará durante 10 semanas en sesiones de laboratorio de carácter práctico. Durante las tres primeras semanas las sesiones estarán precedidas de una pequeña charla teórica introduciendo las temáticas del curso y demostraciones de las prácticas.
Las prácticas hasta la semana 6 son guiadas, se pueden seguir paso a paso las notas prácticas puestas a su disposición. Al final de cada sesión, el alumnado realizará un breve informe con el trabajo realizado.
La práctica final desarrollada entre las semanas 7 y 10 es más libre y tiene como objetivo completar el trazado (layout) y la caracterización de un circuito de complejidad media. Se ofertarán varios temas, pero también se anima a los alumnos a que profundicen en cualquier tema de diseño full custom analógico, digital o mixto.
Para justificar el trabajo realizado, se entregarán los ficheros correspondientes a los trazados y un documento de entre 3 y 6 páginas en formato IEEE Conference (preferiblemente en Latex) incluyendo al menos los siguientes puntos:
- Resumen (Abstract): Resumen conciso del trabajo realizado y los resultados obtenidos.
- Introducción (Introduction): Introducción a la problemática que resuelve el circuito y a cómo se ha resuelto previamente en la literatura científica.
- Descripción funcional del diseño (Functional Description of the Design).
- Destalles de implementación (Implementation Issues).
- Caracterización (Characterization): incluyendo la explicación del entorno de trabajo, los experimentos realizados y los resultados de la caracterización. Opcionalmente se puede incluir una comparación con trabajos previos.
- Conclusiones (Conclusions).
- Bibliografía
Se puede incluir todas las figuras que se consideren necesarias para mejorar las explicaciones del texto. Opcionalmente, la redacción de la memoria se puede realizar en inglés (ver nombre de las secciones entre paréntesis). Los trabajos se presentarán oralmente al resto de compañeros al final del curso. La exposición de cada trabajo durará 10 minutos aproximados. En la charla deben participar los dos miembros del equipo.
Las prácticas de las seis primeras semanas serán revisadas y evaluadas por el profesorado, constituyendo un 30% de la nota global.
La calidad técnica y la originalidad de la práctica final suponen el 40%.
La calidad de la presentación oral y la memoria de la práctica final aportan el 20% de la calificación.
El 10% restante viene de las aptitudes del alumno demostradas en el uso del entorno de trabajo a lo largo curso.
Microsistemas y Nanoelectrónica (MSIS-2 / 2016-2017)
Los sistemas electrónicos actuales incluyen, en número creciente, sensores, actuadores e interfaces con el usuario que tienden a ser, a su vez, verdaderos micro- y nanosistemas (MS y NS). Esta situación es más relevante en sistemas portátiles donde la mejora de prestaciones, las interfaces con el usuario y los aspectos de energía están promoviendo el uso de tecnología nanoelectrónica incluso en las partes de captación y almacenamiento de energía eléctrica. Los teléfonos móviles inteligentes son, sin duda, un paradigma de tales tendencias. Otros ejemplos de relevancia social se están produciendo en el área de la biomedicina. La disponibilidad comercial de los denominados “lab-on-a chip”, verdaderos MS y NS que integran aspectos de nanosensores, MS e inteligencia integrada, y de uso rutinario en los estudios analíticos en hospitales, y los desarrollos de implantes sensoriales están promoviendo nuevos avances en MS y NS.
Desde un punto de vista de contenidos, los objetivos pedagógicos se pueden agrupar en tres bloques principales:
- Conocer y revisar una panorámica general de los microsistemas y la nanoelectrónica (NE), desde el punto de vista de las aplicaciones actuales, del mercado presente, y de las aplicaciones potenciales en curso, y con especial énfasis en los sistemas electrónicos.
- Estudiar los principios de funcionamiento y fabricación de microsistemas y de nanoeléctronica en los ámbitos indicados arriba. En este contexto se introducirán los principios básicos de nanotecnología que sean requeridos.
- Estudio de la presencia de MS, NS y NE en sistemas electrónicos actuales, en cuatro ámbitos iniciales, teléfono móvil inteligente, comunicaciones por internet de alta velocidad, biomedicina, y generación/almacenamiento de energía. Esto permitirá el conocimiento comparativo de diferentes tipos de microsistemas electro-mecánicos, acústicos, ópticos, electrópticos y (bio)químicos, y presentar la presencia de NE en los circuitos de proceso y almacenamiento de información.
Desde el punto de vista aptitudinal, los objetivos de esta asignatura son fomentar la capacidad para reflexionar y relacionar contenidos; la búsqueda, elaboración y presentación de información; y el trabajo de integración de conocimientos.
Esta asignatura consta de dos partes, interrelacionadas entre sí. La primera parte está dedicada al estudio de los fundamentos nanoelectrónicos y funcionalidad de los diversos tipos de micro/nanosistemas electrónicos actuales. La segunda parte trata de la identificación y análisis comparativo de micro/nanosistemas y elementos nanoelectrónicos presentes actualmente en loa sistemas electrónicos avanzados. Los sistemas iniciales para el estudio se refieren a terminales portátiles, comunicaciones de alta velocidad, captación y almacenamiento de energía y biomedicina. En relación con esta segunda parte del curso, cada estudiante debera realizar un estudio personal y su presentacion oral y escrita, sobre MS, Ns y!o NE, tras su definicion con guia del preofesor, en alguno de los ambitos actuales de SE que tenga ineteres para el estudiante..
PARTE 1
1. Introducción a los microsistemas y antecedentes
2. Materiales y fabricación para microsistemas
3. Microsistemas físicos: temperatura, presión, acústicos, inerciales
4. Microsistemas ópticos: fotodetectores y displays
5. Microsistemas químicos y biológicos
6. Mercado de microsistemas
7. Introducción a la nanotecnología y nanoelectrónica. Evolución y dispositivos avanzados en el área TIC.
8. Materiales y estructuras para nanoelectrónica y sus propiedades en esa escala.
9. Dispositivos nanoelectrónicos y nanooptoelectrónicos
10. Otras nanoestructuras para TIC y energía.
PARTE 2
Estudio funcional y análisis comparativos de la presencia de MS, NS y NE en
• Teléfonos móviles inteligentes
• Comunicaciones de alta velocidad
• Biomedicina
• Captación y almacenamiento de energía
Metodología docente
Esta asignatura se impartirá a través de clases presenciales y actividades fuera de clase (estudio y trabajo personal y en equipo). Los alumnos completaran su formación con un trabajo de carácter individual que ha de ser presentado ante sus compañeros como parte evaluable de la asignatura. Además, se impartirán algunas conferencias invitadas a cargo de profesores e investigadores de otros Centros sobre temas relevantes relacionados con la asignatura. Asimismo, se propondrá a los alumnos visitas optativas a otros centros de investigación.
Descripción de la evaluación, indicando el peso de cada prueba.
La evaluación consistirá en la realización de dos exámenes (50% de la calificación), junto con la exposición de trabajos individuales y realización de otras tareas por parte del alumno, sobre temáticas acordadas previamente con los profesores (40%). Se contabilizará también la participación activa de los alumnos en las sesiones y en los foros de discusión (10%).
Potencia y Control (POTC-2 / 2016-17)
El objetivo de la asignatura es que los estudiantes adquieran conocimientos sobre electrónica de potencia y control de procesos. En relación con la electrónica de potencia los aspectos tratados serían dispositivos electrónicos de potencia, reguladores lineales y reguladores conmutados. En relación con la formación en control de procesos los objetivos docentes incluyen aspectos matemáticos, análisis en el tiempo y la frecuencia, y diseño de compensadores y controladores.
Tema 1: Componentes electrónicos de potencia (4 horas)
• Diodos de potencia
• Transistor Bipolar de potencia
• Transistor Mosfet de potencia
• Comparación de transistores de potencia.
• Excitadores
• Ejercicios
Tema 2: Reguladores lineales de tensión (7 horas)
• Estructura de una fuente de alimentación lineal.
• Parámetros de los reguladores.
• Reguladores lineales.
• Circuitos de protección.
• Reguladores integrados.
• Circuitos prácticos.
• Ejercicios
Tema 3: Reguladores conmutados (8 horas).
• Principio de operación. Comparación con los reguladores lineales.
• Topologías básicas de convertidores.
o Convertidor reductor. Análisis de funcionamiento en modo continuo. Formas de onda.
o Convertidor elevador. Análisis de funcionamiento en modo continuo. Formas de onda.
o Convertidor inversor. Análisis de funcionamiento en modo continuo. Formas de onda.
• Control PWM modo tensión.
• Ejercicios.
Práctica de laboratorio: implementación de un regulador conmutado (3 horas).
Tema 4: Introducción al control automático de procesos y el modelado de sistemas dinámicos (5 horas)
• Control en lazo cerrado vs control en lazo abierto
• Sistemas lineales. Sistemas lineales invariantes. Transformada de Laplace.
• Diagramas de bloques.
• Simulación con Octave o Matlab
• Ejercicios
Práctica de laboratorio: caracterización de un sistema mecánico (motor de continua) y control de velocidad en bucle abierto con transistores de potencia y modulación de anchura de pulso (PWM) (2 horas)
Tema 5: Análisis de sistemas de control (6 horas)
• Respuesta temporal y respuesta en frecuencia. Análisis y simulación de sistemas de primer y segundo orden
• Acciones de control: on/off, proporcional, integral, derivativa
o Error en régimen permanente (steady-state)
o Análisis con cargas y perturbaciones
• Análisis de estabilidad: lugar de las raíces. Criterio de Nyquist. Margen de fase y margen de ganancia. Simulaciones.
• Ejercicios
Tema 6: Diseño de compensadores y controladores (4 horas)
• Compensadores de adelanto de fase
• Compensadores de atraso de fase
• Ajuste de controladores PID ( Ziegler-Nichols)
• Ejercicios
Práctica de laboratorio: implementación de un sistema de control: sistema de control de un motor de continua mediante PWM, probando varios algoritmos de control (3 horas)
Metodología docente
Para el desarrollo de la asignatura se impartirán clases de teoría participativas (con simulaciones en Octave/Matlab), sesiones de discusiones y de resolución de problemas prácticos.
En paralelo se propondrá un trabajo práctico para la implementación de un sistema electrónico capaz de controlar un motor de continua.
La evaluación se centra en dos aspectos principales:
1. Un examen escrito principalmente práctico, donde los alumnos tendrán que resolver ejercicios y supuestos prácticos, similares a los vistos en clase.
2. Dos trabajos prácticos donde el alumno realizará un trabajo en equipo. Estos trabajos estarán centrados en la implementación de un regulador conmutado y de un sistema de control de un motor de continua
La calificación final será: 70% del examen escrito y 30% los trabajos prácticos
Reconocimiento de Patrones (REPO-1 / 2016-17) **No se ofrece**
El objetivo fundamental de esta asignatura es proporcionar a los alumnos unos sólidos cono-cimientos en técnicas de reconocimiento de patrones y técnicas de optimización, que sirvan de soporte y aplicación a un amplio conjunto de disciplinas científicas y técnicas.
Más concretamente, las competencias que se pretenden desarrollar entre los alumnos de la asignatura pueden describirse del siguiente modo:
1. Aplicar las técnicas de clasificación automática e inferencia para la toma de decisiones, la extracción de información y el diseño de sistemas complejos.
2. Elaborar conclusiones a partir de datos experimentales, independiente del campo de aplicación.
3. Optimizar clasificadores, siendo de interés destacar la relación entre la elección de las funciones de densidad componentes, el número de parámetros a estimar que implica dicha elección y la cantidad de datos disponibles para una tarea, selección de características relevantes y de reducción de dimensión de los vectores experimentales.
4. Valorar críticamente los resultados de los sistemas y seleccionar el mejor método de clasificación y aprendizaje de sus datos experimentales.
5. Aplicar técnicas de optimización basadas en métodos estocásticos, heurísticos y evolutivos.
6. Integrar en la gestión el conocimiento procedente de diferentes fuentes, de una manera óptima en función de la información incompleta disponible: estado del sistema, contexto temporal, multimodal y personal.
1. Introducción y metodología (0,2)
• Introducción al curso. Metodología de las clases y evaluación. Introducción al reconocimiento de patrones y clasificadores
2. Teoría de la decisión de Bayes (0,6)
• Clasificador óptimo de Bayes, Probablilidades a priori, Verosimilitudes y probabilidades a posteriori. Uso de costes en clasificación. Ejemplos de clasificadores para funciones densidad de probabilidad sencillas
3. Estimación paramétrica (0,6)
• Estimacíon de máxima verosimilitud (ML) y estimación Bayesiana (BL)
4. Estimación no paramétrica (0,6)
• Ventanas de Parzen. N vecinos más cercanos (KNN). Clasificación no paramétrica
5. Pre-procesamiento y selección de características (0,4)
• Preproceso de características. Extracción de características. Selección de características. Análisis de componentes principales (PCA). Análisis lineal discriminativo (LDA). Transformaciones frecuenciales. Transformaciones no lineales.
6. Aprendizaje no supervisado (0,4)
• Métodos de agrupamiento. Cuantificadores vectoriales. Estimación de mezclas de gaussianas.
7. Maquinas de soporte vectorial (SVM) (0,4)
• Introducción a las máquinas de soporte vectorial. Clasificación de margen máximo. Transformación no lineal y uso de Kernels.
8. Redes Bayesianas (BN), Metódos genéticos. Teoría de resonancia adaptativa (ART) (0,6)
• Definición de red Bayesiana. Separación entre conceptos y objetivos. Inferencia directa e inferencia inversa. Idea básica de métodos biológicos y de resonancia adaptativa (ART)
9. Presentación de trabajos (0,2)
• Presentación de trabajos personales realizados por los alumnos
Metodología docente
Las clases son presenciales por medio de transparencias complementadas con explicaciones en pizarra. Se dispondrá al final del curso de un tiempo para la presentación de los trabajos de los alumnos.
Los alumnos completan el curso con un trabajo final de carácter individual que ha de ser pre-sentado públicamente como parte de las actividades para adquirir competencias transversales de documentación, comunicación y publicación.
La memoria debe presentarse en el formato típico para los artículos de conferencias IEEE (http://www.ieee.org/conferences_events/conferences/publishing/templates....) con objeto de fomentar en el alumno, no sólo la lectura e interpretación de documentos científicos y técnicos, sino también su correcta redacción.
Este trabajo final, deberá ser de carácter eminentemente práctico, y en él debe aplicarse al-guna de las técnicas descritas durante el curso, preferiblemente, a un problema que pueda estar relacionado con la actividad investigadora o profesional del alumno.
El trabajo final constituirá un 70% de la nota final. Habrá un examen teórico de cuestiones generales de duración una hora, que representará el30% de la nota final.
Sistemas de Diálogo Persona-Máquina (SDPM-2 / 2016-17) **No se ofrece**
El presente curso se dedica al estudio de los distintos módulos que intervienen en un sistema de interacción o de diálogo persona-máquina. Partiendo de una introducción de los sistemas de diálogo y su problemática, se pasan a abordar los módulos fundamentales que lo componen, describiendo su funcionamiento, las alternativas de investigación más adoptadas para conseguir un sistema óptimo y el rendimiento y la problemática de cada uno.
En cada uno de los módulos, se partirá de un nivel básico y se profundizará hasta describir los algoritmos más avanzados y las técnicas con las que se consiguen los sistemas más robustos y fiables.
Se van a abordar los temas siguientes:
1. Arquitectura del sistema de diálogo
2. Fundamentos de producción y percepción de Habla
3. Síntesis y generación de respuesta
4. Reconocimiento de habla: parametrización y cuantificación
5. Reconocimiento de habla: modelos ocultos de Markov
6. Reconocimiento de habla conectada
7. Adaptación
8. Modelos de lenguaje
9. Identificación de locutor e identificación de idioma
10. Comprensión y traducción de habla
11. Reconocimiento y síntesis de emociones e interaccción multimodal
12. Síntesis HTS
13. Metodologías de diseño y modelado de usuario
14. Evaluación de sistemas de diálogo
Los alumnos completan el curso con un trabajo final de carácter individual que ha de ser presentado públicamente en inglés como parte de las actividades para adquirir competencias transversales de documentación, comunicación y publicación.
La memoria debe presentarse en el formato típico para los artículos de conferencias IEEE (http://www.ieee.org/conferences_events/conferences/publishing/templates....) con objeto de fomentar en el alumno, no sólo la lectura e interpretación de documentos científicos y técnicos, sino también su correcta redacción.
Este trabajo final, deberá ser de carácter eminentemente práctico, y en él debe aplicarse algu-na de las técnicas descritas durante el curso, preferiblemente, a un problema que pueda estar relacionado con la actividad investigadora o profesional del alumno.
La memoria escrita contará un 70% en la evaluación final. No obstante, el profesor obser-vará también la habilidad de los alumnos para comunicar de manera efectiva y concisa in-formación técnica, conocimientos, justificaciones, etc., y para responder a las preguntas que les formule. Esta exposición oral supondrá el 30% restante de la nota
Arquitecturas Digitales Avanzadas (ADA-2 / 2016-17)
La asignatura de Arquitecturas Digitales Avanzados es la última del Master en relación con las materias de diseño digital más avanzadas. Tiene como fundamentos las asignaturas del primer cuatrimestre “Laboratorio de
Circuitos y Sistemas Electrónicos” y “Sistemas Electrónicos Analógicos y Digitales”.
En cuanto a los contenidos, en el primer bloque se repasan desde las arquitecturas digitales basadas en procesadores (sistemas de memoria, multiprocesadores, paralelismo, pipeline, etc.) hasta las más orientadas al cálculo de algoritmos (FPGAs, ASICs, etc.), que son menos flexibles pero más eficientes desde el punto de vista de la aplicación. En el segundo bloque, se explican un conjunto de técnicas que permiten analizar y optimizar el funcionamiento de las descripciones digitales. Sin pérdida de generalidad, en este segundo bloque, las aplicaciones están orientadas a la
implementación eficiente de algoritmos de tratamiento digital de señal.
Al final, el alumno dispondrá de una visión de las arquitecturas digitales más actuales, y será capaz de decidir en cada caso (aplicación) cuál es la mejor opción conjugando flexibilidad y potencia de cálculo.
A quién va dirigida?
Va dirigida a los alumnos del Master Ingeniero en Sistemas Electrónicos que deseen profundizar y aplicar las técnicas que se utilizan actualmente en el diseño de sistemas complejos.
Objetivos pedagógicos de la asignatura
Los principales objetivos pedagógicos de la asignatura son los siguientes:
· Conocer las alternativas de implementación de diseños electrónicos:
arquitecturas genéricas y arquitecturas orientadas al algoritmo.
· Valorar las opciones de diseño para una aplicación concreta, mediante el compromiso: eficiencia, coste, consumo y flexibilidad.
· Utilizar los conceptos básicos de diseño de arquitecturas digitales para mejorar la eficiencia de procesamiento: segmentación, paralelismo, procesamiento paralelo, etc.
· Ser capaces de optimizar las prestaciones de sistemas concretos, utilizando para ello ejemplos basados en el ámbito del tratamiento digital de la señal.
La asignatura está dividida en los siguientes bloques:
1.- Introducción (3h). Perspectiva histórica de las arquitecturas digitales de alta velocidad. Métricas de calidad en el diseño: Coste, Funcionalidad, Prestaciones y consumo. Técnicas de diseño y de aceleración de sistemas:Pipelines, Paralelismo, Caches, Memoria Virtual.
2.- Arquitecturas genéricas (12h). Arquitecturas de propósito general. Caches y sistemas de memoria. Multiprocesadores. Conjuntos de instrucciones RISC/CISC, instrucciones vectoriales. Paralelismo a nivel de instrucción, ejecución dinámica. Introducción a pipeline estático.
3.- Arquitecturas específicas (6h). Tecnologías de diseño (FPGAs y ASICs), diseño de ASICs. Estructura interna de las FPGAs, cores IP, procesadores empotrados. Diseño basado en FPGAs: principales fabricantes y familias de FPGAs, herramientas de desarrollo, placas de desarrollo.
4.- Técnicas de diseño y optimización (12h). Tipos de representaciones de algoritmos. Cuantificación: coeficientes y señales. Estabilidad.Optimización de sistemas cuantificados. Transformación de algoritmos: pipeline, paralelismo, retiming, enrollado y desenrollado de bucles, arrays sistólicos.Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.
La evaluación se realizará en base a los siguientes parámetros:
· Examen final (60%).
· Trabajos y ejercicios propuestos en la asignatura (30%)
· Asistencia, participación e iniciativa (10%)
En el examen final deberá obtenerse una puntuación mínima de 5,0 (caso contrario, la calificación será suspenso con independencia del resto de calificaciones).
Herramientas para el Diseño Electrónico (DASE-2 / 2015-16) **No se ofrece**
Esta asignatura tiene como objetivo formar al estudiante en el uso de las herramientas CAD para diseño de circuitos integrados digitales, con especial atención a las fases de síntesis, simulación, diseño físico y verificación. Sobre cada tema se realizarán una serie de prácticas de laboratorio con las herramientas y metodologías profesionales que se utilizan en la industria electrónica basándose en el flujo de trabajo de células estándar.
Objetivos concretos:
- El alumno entenderá y evaluará los métodos generales de optimización combinatoria que emplean las herramientas CAD.
- El alumno estará familiarizado con los parámetros que describen una biblioteca de células estándar.
- El alumno entenderá los algoritmos involucrados en la síntesis lógica y equivalencia tecnológica de circuitos combinacionales y secuenciales, así como la síntesis de alto nivel. El alumno será capaz de sintetizar un circuito descrito en lenguaje VHDL empleando la herramienta “Synopsys Design Compiler” y caracterizar el circuito sintetizado. El alumno se familiarizará con los tipos de ficheros proporcionados por los fabricantes de células estándar para la síntesis.
- El alumno entenderá los algoritmos involucrados en los distintos tipos de simulación de circuitos electrónicos. El alumno será capaz de realizar simulaciones pre-síntesis, post-síntesis y post-place&route empleando la herramienta “Modelsim”. El alumno se familiarizará con los tipos de modelos de retardo proporcionados por los fabricantes de células estándar para la síntesis.
- El alumno entenderá los algoritmos involucrados en la fase de diseño físico VLSI: floorplanning, colocación, rutado y rutados especiales. El alumno será capaz de realizar el diseño físico de un circuito sintetizado empleando la herramienta “Cadence SOC Encounter”, realizar su verificación física y eléctrica y su caracterización. El alumno se familiarizará con los tipos de ficheros proporcionados por los fabricantes de células estándar para el diseño físico.
- El alumno entenderá las técnicas más empleadas para la verificación de circuitos digitales. El alumno se familiarizará con SystemVerilog y las metodologías de verificación orientadas según UVM 1.1. El alumno será capaz de verificar un circuito descrito en VHDL siguiendo las pautas descritas por UVM 1.1.
La asignatura consta de clases teóricas y una serie de prácticas asociadas que se desarrollarán en parejas en el laboratorio del edificio B (B-043). A cada pareja se le asignará un turno a elegir entre mañana o tarde. Cada turno será de tres horas.
Temario:
-
1. Introducción (0.5 ECTS). Metodologías de diseño. Bibliotecas de células estándar. Métodos para optimización combinatoria de propósito general.
- Laboratorio: Análisis de una librería de células estándar.
-
2. Síntesis (0.75 ECTS). Optimización y síntesis de lógica combinacional. Optimización de lógica de dos niveles. Optimización de lógica multi-nivel. Diseño de lógica secuencial: Síntesis de FSM. Síntesis de alto nivel. Tareas de planificación y asignación. Algoritmos en herramientas CAD. Síntesis en FPGAs.
- Laboratorio: Síntesis y caracterización con Synopsys.
-
3. Simulación (0.75 ECTS). Tipos de simulación. Modelos de células. Modelos de retardo. Verificación formal. Análisis de tiempo estático. Simulación a nivel de transistor.
- Laboratorio: Simulación con Modelsim.
-
4. Diseño Físico (1 ECTS). Partición. Colocación de objetos en 0-d. Colocación de objetos en 1-d. Colocación de objetos en 2-d. Conexionado global. Conexionado de canal. Conexionado detallado. Conexionado de reloj y alimentación.
- Laboratorio: Diseño físico con Cadence SoC Encounter.
-
5. Verificación (1 ECTS). Introducción a la verificación. Verificación a nivel sistema. Cobertura funcional. Declaraciones (assertions). Introducción a SystemVerilog. UVM 1.1.
- Laboratorio: Verificación a nivel sistema con SystemVerilog siguiendo las pautas de UVM 1.1
Metodología docente
La asignatura está planteada como una mezcla de clases magistrales, que dan una visión teórica sobre los algoritmos y metodologías, más unas sesiones de laboratorio donde se ponen en práctica los conceptos aprendidos. Al final de las prácticas los alumnos entregarán una memoria como justificación del trabajo realizado y de los resultados obtenidos. Para cada tema, el profesor seleccionará las prácticas de dos equipos de trabajo que tendrán que realizar una presentación con los resultados obtenidos y participar en un debate sobre sus decisiones de diseño.
Parcial tipo test de los temas 1, 2 y 3. 25%
Parcial tipo test de los temas 4 y 5. 25%
Calidad técnica de las prácticas. 40%
Participación en clase y aptitudes técnicas demostradas en las sesiones de laboratorio. 10%
Sistemas Optoelectrónicos (OPTO-2 / 2016-17) **No se ofrece**
El objetivo del curso es desarrollar los conocimientos para poder entender el comportamiento de los componentes optoelectrónicos que utilizan semiconductores: el diodo emisor de luz (LED), el diodo láser (LD), el fotodetector, y la célula solar. Para ello se partirá del análisis del origen de los procesos ópticos en semiconductores, de su aplicación en micro y nanoestucturas, para llegar a entender la tecnología básica presente en estos dispositivos y la descripción de sus figuras de mérito.
A continuación se detallan los temas que se cubren en la asignatura así como el número de horas de clases presenciales para cada tema:
1. Semiconductores Elementales y Compuestos: 2 horas
2. Propiedades Electrónicas de Semiconductores: 5 horas
3. Procesos Ópticos en Semiconductores: 5 horas
4. Diodos p-n y Schottky: 4 horas
5. Diodos Emisores de Luz (LED): 6 horas
6. Láseres: 4 horas
7. Diodos Laser (LD): 6 horas
8. Fotodetectores: 6 horas
9. Células Solares: 4 horas
Metodología docente
La asignatura se desarrollará con clases magistrales en las que el profesorado presentará y discutirá transparencias con los contenidos del curso. Adicionalmente, los alumnos deberán resolver ejercicios de índole práctico en horario fuera de clases que deberán entregar en fechas determinadas. Dichos problemas serán resueltos y discutidos en clases entre alumnos y profesor. La contribución del alumno a la discusión del temario y de los problemas será por lo tanto esencial y necesaria.
Problemas semanales a entregar por el alumno (35% de la nota), y examen final (65% de la nota).
