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Información general

Tipo de asignatura: optativa

Coordinador: Joan Triadó Aymerich

trimestre: Segundo trimestre

Créditos: 6

Profesorado: 

Joan Triadó Aymerich
José María Horrillo Tello 

Idiomas de impartición

  • Català

Aunque la lengua de comunicación de la asignatura es el catalán, no se descarta el uso de otras lenguas que el Tecnocampus, por normativa, acepta: el inglés y el castellano. El estudiante puede utilizarlo sin restricción alguna.

Competencias

Competencias específicas

  • CE21: Conocer los fundamentos y aplicaciones de la electrónica digital y los microprocesadores.

  • CE22: Conocer las aplicaciones de la electrónica de potencia.

  • CE24: Capacitar para diseñar sistemas electrónicos analógicos, digitales y de potencia.

  • CE27: Conocer los principios y aplicaciones de los sistemas robotizados.

  • CE28: Aplicar la informática industrial y las comunicaciones.

  • CE29: Capacitar para diseñar sistemas de control y automatización.

Descripción

Asignatura optativa enmarcada en el bloque de la mención en Fabricación Inteligente en la Industria 4.0.

La miniaturización de la potencia de cálculo y de memoria ha llevado a desarrollar controladores y dispositivos inteligentes, ocupando muy poco volumen, para poder situarlos muy cerca de donde se adquieren o utilizan los datos. Son los que conocemos como sistemas ciberfísics, embedded, y el edge computing.

Estos dispositivos tienen, como una de las características principales, el trabajar con datos en tiempo real, y garantizar tiempos de respuesta muy cortos. Esto requiere utilizar mecanismos específicos de tratamiento de señal en tiempo real.

Durante el curso se presentarán varios tipos de dispositivos orientados a la computación en tiempo real, se estudiará cómo tratar las señales digitales que proporcionan los sensores y el tratamiento que se puede hacer con ellos a partir de filtros digitales y tratamiento de datos.

Las prácticas están dirigidas a desarrollar partes de uno de estos sistemas ciberfísicos para un caso concreto utilizando uno de esos tipos de dispositivos. En concreto se trabajará con el microcontrolador ARM Cortex M4 (en las placas de desarrollo LAUNCHXL-F28379D de Texas Instruments).

 

Contenidos

1. Tratamiento digital de la señal (TDS) en tiempo real en el entorno industrial 

1.1 Tratamiento de la señal. Muestreo, digitalización de la señal y tratamiento de datos.

1.2 Sistemas en tiempo real. Sistemas reactivos 

2. Filtros digitales y su diseño

2.1 Filtros digitales (FIR y IIR) y su diseño

2.2 Estructuras de los filtros digitales

2.3 Transformada de Fourier discreta y Transformada rápida de Fourier

2.4 Filtrado de imagen.

3. Procadores para el tratamiento digital de señal en tiempo real

3.1 Presentación de distintos tipos de procesadores que se pueden utilizar.

3.2 Características técnicas, ventajas e inconvenientes de su utilización, herramientas de desarrollo, y aplicaciones principales.

3.3 Importancia del Digital Signal Procesor (DSP). Explicación general del procesador LAUNCHXL-F28379D de Texas Instruments. Tarjeta de evaluación.

4. Programación y aplicaciones en tiempo real

4.1 Desarrollo de aplicaciones

4.2 Sincronización de las transferencias de E/S

4.3 Sistemas operativos de tiempo real (RTOS)

 

Sistema de evaluación

La evaluación de la asignatura se realizará a partir de los resultados obtenidos por el grupo de trabajo a lo largo del trimestre. Una parte de la evaluación es común a todos los miembros del grupo, en función de los resultados del trabajo realizado; y otra es individual, la actividad 4 (Examen). También se valorará la actividad individual dentro de los grupos. 

A continuación se indica el peso de cada una de las actividades en la evaluación final de la asignatura.

  • ACTIVIDAD 1. Diseño de filtros digitales: 15%

  • ACTIVIDAD 2. Programar un algoritmo FFT: 10%

  • ACTIVIDAD 3. Aprendizaje de la tarjeta y Programación de un filtro pasa-banda en tiempo real: 25%

  • ACTIVIDAD 4 (Examen): 40%

La asistencia a las sesiones de clase y la entrega de los informes correspondientes de las actividades desarrolladas es condición necesaria para la evaluación de la asignatura.

Recuperación: Todas las actividades son recuperables. Habrá un examen de recuperación para recuperar la actividad 4. 

Bibliografía

Básico

Oppenheim, Alan V. (2000). Tratamiento de señal en tiempo discreto. Pearson Prentice Hall.

Oppenheim, Alan & Schafer, Ronald (1975). Digital Signal Processing. New Jersey: Prentice Hall

Ziem, Rodger & Tranter, William & Fannin, Ronnald (2014). Signals and Systems: Continuous and Discrete. Essex. Pearson Educated Limited.   

Complementario

Khaitan, Siddhartha & McCalley, James (2014). Design Techniques and Applications of Cyber ​​Physical Systems: A Survey. IEEE Systems Journal