G4011106 - Fundamentos Tecnolóxicos e Físicos da Informática (Materias Transversais) - Curso 2013/2014

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 6.00
• Total: 6.0
• Horas ECTS
• Clase Expositiva: 25.00
• Clase Interactiva Laboratorio: 20.00
• Clase Interactiva Seminario: 5.00
• Horas de Titorías: 1.00
• Total: 51.0

Outros Datos

• Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007
• Departamentos: Electrónica e Computación
• Áreas: Electrónica
• Centro: Escola Técnica Superior de Enxeñaría
• Convocatoria: 2º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
• Docencia e Matrícula: Primeiro Curso (1º 1ª vez)

Profesores

Nome	Coordinador
GOMEZ GONZALEZ, LORENZO.	NON
LOPEZ VILARIÑO, DAVID.	SI

Horarios

Nome	Tipo Grupo	Tipo Docencia	Horario Clase	Horario exames
Grupo CLE01	Ordinario	Clase Expositiva	SI	SI
Grupo CLIL_01	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	SI	SI
Grupo CLIL_02	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	SI	SI
Grupo CLIL_03	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	SI	SI
Grupo CLIL_04	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	SI	SI
Grupo CLIS_01	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	SI	SI
Grupo CLIS_02	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	SI	SI
Grupo CLIS_03	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	SI	SI
Grupo TI-ECTS01	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON
Grupo TI-ECTS02	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON
Grupo TI-ECTS03	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON
Grupo TI-ECTS04	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON
Grupo TI-ECTS05	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON
Grupo TI-ECTS06	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON
Grupo TI-ECTS07	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON

Programa

Existen programas da materia para os seguintes idiomas:

Castelán

Galego

Inglés

Obxectivos da materia
Nesta materia preténdese familiarizalos estudantes cos conceptos físicos fundamentais vinculados ó
procesos tecnolóxicos presentes nos sistemas informáticos. Con isto preténdese non só que os estudantes coñezan os pilares tecnolóxicos dos sistemas de computación actuais mais tamén que poidan prevela súa evolución nun futuro inmediato.


Contidos
DOCENCIA EXPOSITIVA

TEMA 0:Introducción ós fundamentos tecnolóxicos e físicos da informática

TEMA 1: Electricidade e Magnetismo
- Forza entre cargas eléctricas. Campo e potencial eléctrico
- Campo eléctrico en materiais conductores e dieléctricos
- Inducción magnética
- Ondas electromagnéticas
- Propiedades magnéticas dos materiais

TEMA 2: Circuitos eléctricos
- Introducción.
- Análise de circuitos.
- Circuitos RC: Carga e descarga dunha capacidade
- Corrente alterna e sinais eléctricas
- Potencia e enerxí­a nun circuito eléctrico

TEMA 3: Electrónica do estado sólido
- Introducción
- Teorí­a de bandas
- Electróns e ocos
- Xeración e recombinación de portadores
- Tipos de semiconductores
- Correntes en semiconductores

TEMA 4: Dispositivos semiconductores: O diodo
- Unión PN. Situación de equilibrio. Polarización
- Curvas características e modelos circuitais do diodo
- Dispositivos optoelectrónicos: Diodos LED. Fotodiodos. Diodos láser

TEMA 5: Dispositivos semiconductores: O transistor
- Transistor bipolar
- Transistor de efecto campo: Estructura MOS. Transistor MOS
- Tecnoloxía CMOS

TEMA 6: Métricas de calidade no deseño dixital
- Fiabilidade
- Prestacións
- Consumo de potencia
- Cuantificación sobre o inversor CMOS

TEMA 7: Circuitos lóxicos combinacionais
- Lóxica CMOS complementaria
- Lóxica relativa
- Lóxica dinámica
- Outras alternativas: Lóxica de transistores de paso e lóxica de portas de transmisión

TEMA 8: Circuitos lóxicos secuenciais
- Rexistros

TEMA 9: Memorias de estado sólido
- Memoria volátil: RAM e CAM
- Circuitos periféricos: Decodificadores e amplificadores detectores
- Memoria non volátil: ROM, PROM, EPROM, EEPROM, flash

SEMINARIOS

SEM1: Fabricación de dispositivos semicondutores
SEM2: Medidas de seguridade en instalacións informáticas
SEM3: Fontes de alimentación
SEM4: Conversores AD e DA
SEM5: Dispositivos lóxicos programables

DOCENCIA INTERACTIVA

Simulador de circuitos PSPICE (Aula de informática)
SI1: Introducción de PSPICE
SI2: Análise de circuitos
SI3-4: Inversor CMOS

Laboratorio de electrónica
SI5-7: Circuitos eléctricos básicos
SI8: Fontes de alimentación (lab. electrónica)
SI9: Sinais de reloxio (lab. electrónica)
SI10: Conversión AD (lab. electrónica)

Bibliografía básica e complementaria
Bibliografí­a básica:
- Fundamentos Fí­sicos y Tecnológicos de la Informática, Gómez, P. y colaboradores. Pearson Educación, 2006. (Biblioteca ETSE: Ref. A300 33)
- Fundamentos Fí­sicos de la Informática y las Comunicaciones, Luis Montoto SanMiguel. Thompson Paraninfo, 2005. (Biblioteca ETSE: Ref. A300 32)

Bibliografí­a complementaria:
- Circuitos Integrados Digitales, J.M. Rabaey, A. Chandrakasan, B. Nikolic. Ed. Prentice Hall, 2004. (Biblioteca Fí­sica: 3 B10 92)
- Instalación y Mantenimiento de Sistemas Informáticos, José Carpio Ibañez y colaboradores. UNED, 2006.
- Electrónica de Potencia, Daniel W. Hart. Pearson Educación, 2001. (Física: Ref. B10 123)
- Diseño de Circuitos Microelectrónicos, Richard C. Jaeger, Travis N. Blalock, McGraw-Hill, 2006.
- Análisis Básico de Circuitos Eléctricos y Electrónicos, Txelo Ruiz Vázquez y colaboradores. Pearson Educación, 2004.
Competencias
Nesta materia promóvese que o estudante adquira un conxunto de competencias tanto de carácter global como específico. En particular, incídese no desenvolvemento das competencias CG8, CG11, TR1, TR2, TR3, FB1, RI4 e R9; tal e como se recollen na Memoria do Título de Grao en Enxeñería Informática da USC. Para acadar devandito obxectivo promóvese que o estudante adquira as seguintes destrezas e habilidades:

De carácter cognitivo:
1. Coñecer as leis básicas da electricidade e o magnetismo que teñen unha implicación directa no desenvolvemento dos sistemas informáticos.
2. Comprendelos principios fundamentais da fí­sica aplicados ós dispositivos electrónicos e fotónicos de interese para a Enxeñerí­a Informática.
3. Familiarizarse cos fundamentos do deseño e optimización de circuitos integrados dixitais en base ás diferentes métricas de calidade: costo, velocidade, consumo de potencia e fiabilidade.

De carácter instrumental:
1. Comprendelos fundamentos da teorí­a de circuitos e a súa aplicación en circuitos de interese para a Enxeñerí­a Informática.
2. Empregalo software axeitado para a resolución de problemas fí­sicos aplicados ó ámbito da Enxeñerí­a Electrónica.
3. Desenvolver destrezas na elaboración de informes cientí­fico-técnicos.

De carácter transversal:
1. Desenvolvelo espí­ritu e a metodoloxí­a cientí­fica no estudante, especialmente no marco dos dispositivos e sistemas electrónicos.
2. Promovelo rigor, a precisión e a claridade de razoamento nos hábitos do estudo e profesionais.
3. Potenciala creatividade, a aprendizaxe autónoma, a comunicación e o traballo en equipo.
Metodoloxía da ensinanza
Esta materia enfócase cara a unha aprendizaxe por obxectivos. Neste senso e sendo conscentes do tempo adicado para a aprendizaxe dos contidos da materia, profundizarase nos conceptos fí­sicos o exclusivamente necesario para comprendela súa implicación no desenvolvemento tecnolóxico dos sistemas informáticos. Esta tarefa levarase a cabo esencialmente nas clases expositivas.
Ó longo deste camiño, que vai desde os principios básicos da electricidade e o magnetismo ata a fabricación de circuitos integrados, faranse diferentes paradas e saídas da ruta establecida para describilos elementos esenciais en calquera sistema informático (microprocesadores, memorias, alimentación, periféricos de entrada e saida de datos). Estes elementos tocaranse na súa meirande parte en clases interactivas e seminarios.
En canto ao software, empregarase o simulador PSPICE integrado no paquete OrCAD de Cadence. A versión demo suministrada por Cadence é dabondo para completar todalas prácticas nas que se precise PSPICE.
Sistema de evaluación
A cualificación da materia basearase nun proceso de avaliación continua ó longo do cuadrimestre combinado cun exame final.

A través da avaliación continua medirase o nivel de aproveitamento da materia, especialmente da docencia interactiva, por parte do estudante. A esta parte corresponderalle un 40% da cualificación global.

Ainda que a asistencia ás clases non é requisito imprescindible para supera-la materia, a falta de asistencia ás sesións interactivas e seminarios si podería ter repercusión na avaliación continua pois a meirande parte das mesmas debe realizarse no laboratorio correspondente.

O exame final consistirá nunha proba escrita a realizar ó final do cuadrimestre. Incluirá cuestións e exercicios de calquera parte da materia, con especial énfase na parte desenvolvida nas clases expositivas. A esta parte corresponderalle un 60% da cualificación global.

En caso de non superala materia na primeira oportunidade (Xuño), o estudante poderase presentar á segunda oportunidade, pero soamente para outra proba escrita que abarca o 60% da cualificación global. A cualificación asociada á avaliación continua terase en conta nas dúas convocatorias (Xuño e Xullo).

Dado que a avaliación continua é unha parte irrenunciable da materia, non se considerará como "Non presentado" a todos aqueles estudantes que foran cualificados total o parcialmente da parte asociada a devandita avaliación continua.

A aqueles alumnos repetidores que así o soliciten se lles manterá a cualificación da parte de avaliación continua no curso inmediatamente anterior ao actual.
Tempo de estudo e traballo persoal
Para superala materia considérase un esforzo persoal correspondente a unhas 92 horas. Nestas incluese o tempo adicado ó estudo autónomo, á resolución de exercicios e á preparación de traballos.

Recomendacións para o estudo da materia
Para un mellor aproveitamento da materia recoméndase adicar 3 ou 4 horas semanais de traballo persoal ó longo do cuadrimestre e incrementala adicación durante as semanas sen docencia presencial.

É de especial importancia a asistencia a titorí­as e a participación activa durante as clases de carácter interactivo.




Observacións
Nesta materia estúdanse a nivel electrónico moitos dos elementos e bloques funcionais introducidos na materia Sistemas Dixitais do primeiro cuadrimestre do primeiro curso. Por outra banda, parte dos contidos desenvolvidos na materia empregaranse noutras materias da titulación, concretamente naquelas nas que se incide na estructura do computador como son Fundamentos de Computadores (do segundo cuadrimestre do primeiro curso) e Enxeñería de Computadores (do segundo cuadrimestre do terceiro curso).

A comunicación xeral será prioritariamente en castelán. A comunicación persoal será en galego ou castelán segundo as preferencias de cada alumno.