Dispositius Electrònics i fotònics
TEORIA (36 hores)Tema 1. Fonaments dElectrònica i Física de Semiconductors (6 hores).1.1. Teoria de bandes i estructura cristal·lina.1.2. Materials semiconductors: propietats òptiques i elèctriques.1.3. La unió PN.Tema 2. Dispositius electrònics (12 hores).2.1. Diodes.2.2. Transistor BJT.2.3. Transistor MOS.Tema 3. Dispositius fotònics (6 hores).4.1. Fotodetectors.4.2. Diode LED i làser.4.3. Dispositius òptics integrats.Tema 4. Tecnologia microelectrònica (12 hores). 4.1. Creixement cristal·lí i dipòsit de capes primes. 4.2. Recobriment d'oblees: oxidació, implantació iònica i difusió.4.3. Litografia òptica.4.4. Definició de patrons per atac químic i plasma.LABORATORI (24 hores)1. Simulació i caracterització del díode (3 hores). 2. Simulació i caracterització transistor BJT (3 hores). 3. Simulació i caracterització del transistor MOSFET (3 hores). 4. Implementació d'un amplificador/commutador (3 hores).5. Caracterització dispositius optoelectrònics (6 hores). 6. Pràctica/demo 1 sala grisa (3 hores). 7. Pràctica/demo 2 sala grisa (3 hores).
Disseny CMOS analògic
TEORIA (30h)1. Introducció al disseny microelectrònic analògic2. Disseny CMOS3. Amplificadors CMOS monoetapa4. Amplificadors CMOS diferencials5. Blocs bàsics de disseny i circuits de condicionament6. Amplificador operacionalLABORATORI (30h)1. Introducció. Caracterització de transistors MOS. 2. Fonts i miralls de corrent3. Amplificadors monoetapa4. Amplificadors diferencials5. Amplificador diferencial. Anàlisi preliminar.6. Anàlisis paramètriques7. Optimització i casos límit ("corners")8. "Layout". Posicionat i interconnexió.9. Verificació del layout. DRC. LVS.10. Extracció de paràmetres. QRC. Xstream.
Disseny CMOS digital
Els continguts de la teoria han estat distribuïts en 8 temes i un total de 3 ECTS.TEORIATema 1: El transistor MOS en commutació.En aquest tema sestudien les característiques elèctriques bàsiques del transistor treballant en commutació. S?estudia la porta bàsica inversora i Schmitt-Trigger.Tema 2: Portes bàsiques CMOS i blocs combinacionals.Portes NAND, NOR, XOR. Nivells de soroll. Decodificadors, codificadors, multiplexors, comparadors.Tema 3: Circuits seqüencials CMOS.Latch i flip-flop. Registres de desplaçament, comptadors i altres blocs combinacionals. Màquines d´estats.Tema 4: Temporització.Estudi dels temps que intervenen en el camí de dades i en el rellotge.Tema 5: Flux de disseny, descripció i simulació de circuits.Flux de disseny. Introducció als llenguatges de descripció maquinari. Introducció a Verilog per a modelatge i síntesi. Simulació funcional.Tema 6: Síntesi i simulació a nivell de portes.Eines per a la síntesi automàtica. Anàlisi estàtica de temps. Simulació a nivell de portes.Tema 7: Implementació.Llibreria general de cel·les estàndard. Planificació del xip. Emplaçat de components. Rutat. Síntesi de l'arbre del rellotge. Eines per a la implementació automàtica.Tema 8: Terminació del xip i anell dentrada/sortida.Anell IO. PADs del fabricant per a IO. Aspectes finals a l'acabat del xip.LABORATORIEl laboratori suposa un total de 3 ECTS distribuïts en 10 pràctiques de 0,3 ECTS cadascuna.Pràctica 1: L'Inversor CMOS.En aquesta primera sessió es fa un tutorial per crear un inversor CMOS, a partir de transistors de la llibreria gpdk045. Es realitza lesquema, simulació de transitoris i DC, layout a partir de lesquema. Posteriorment es realitza una verificació de les regles de disseny DRC, comprovació layout vs schematics, extracció de capacitats i resistències paràsites i simulació post-layout.Pràctica 2: Portes lògiques CMOS.En aquesta sessió es proposa la realitat
ció de diverses portes lògiques bàsiques CMOS, a partir de transistors de la llibreria gpdk045 de Cadence. Es realitza lesquema duna porta NAND CMOS, simulació de transitoris, layout, verificació DRC, comprovació LVS, extracció de capacitats i resistències paràsites i simulació post-layout. El disseny de la resta de portes, es proposa que es realitzi a partir del que s'ha après amb la porta NAND.Pràctica 3: Mòduls combinacionals.En aquesta sessió es proposa la realització de mòduls combinacionals bàsics: multiplexors i sumadors, a partir de transistors. Després se'n proposarà l'ampliació a partir de les de cel·les de la llibreria estàndard gsclib045.Pràctica 4: Biestables i mòduls seqüencials.En aquesta sessió es proposa fer un biestable D sensible a flanc, a partir de transistors i inversors de la llibreria de cel·les. Se'n simula el comportament i es mostra una metodologia per determinar el temps d'establiment del biestable. Finalment es proposa crear un comptador asíncron, amb biestables i portes NOT de llibreria. En aquest darrer disseny, es proposa que es creï el layout.Pràctica 5: Temporització.En aquesta cinquena sessió es proposa crear un comptador binari mòdul 8, basat en biestables D i lògica d'excitació, juntament amb l'anàlisi de la seva temporització: freqüència màxima, etc. Per això es crea un banc de proves i així verificar els càlculs teòrics. Finalment es proposa el layout del comptador i es fa una simulació post-layout, mostrant el canvi de la freqüència de funcionament. Addicionalment es proposen dissenys alternatius, com un comptador u-actiu, que millora la freqüència de funcionament.Pràctica 6: Descripció i simulació amb Verilog.En aquesta sessió es descriu a Verilog un circuit digital simple i es fa una simulació funcional usant diferents tècniques i eines des de textuals a formes d'ona.Pràctica 7: Síntesi i simulació a nivell de portes.En aquesta sessió
n se sintetitza un circuit descrit a Verilog i s'analitzen els resultats de temporització estàtica obtinguts. Es fa una simulació a nivell de portes extraient les propietats temporals del circuit sintetitzat.Pràctica 8: Implementació.En aquesta sessió s'implementa des del principi fins al final un circuit digital, s'analitzen els temps estàtics obtinguts i es comparen amb els de la síntesi. S'analitza el layout i el xip generat.Per al desenvolupament de les pràctiques cal un laboratori amb ordinadors i les eines necessàries de Cadence de disseny de circuits integrats (virtuós, Layout, Assura, Spectre, Xcelium, Xmsim, Genus, Innovus, etc)
Test i verificació
Bloc I Test (15h)Teoria (6 h)IntroduccióTipus d'errorsTipus de testsMaquinariInstrumentacióAnàlisi de resultatsPràctiques (9h)1. Latch up en transistors / Caracterització tèrmica2. Automatització de mesures3. Anàlisi de dades (R/Matlab)Bloc II Verificació digital (45h)Introducció a Verificació Digital (6 h)Verificació Digital (DV): context dins del flux de disseny d'un xip.Objectius. Mètriques de verificació. Coveratge.Metodologia de treball: vPla, regressions, bug reporting i bug tracking. Tests dirigits, tests randomitzats, injecció d'errades, estrès.Breu introducció a altres disciplines en DV: verificació formal, emulació, DMS i AMS.Testejant el test.SystemVerilog per a DV (9 h)Verilog i SystemVerilog.Interfícies. Connectant DUT i testbench. Glue logic.Tipus de dades. Classes i relació entre les classes, patrons de programari.Tasques i funcions.Randomització i constraints. Estratègies de generació dels estímuls.Fils i comunicació entre processos. Esdeveniments, semàfors, mailboxs.Assertions.Definició de covergroups i coverpoints. Cross coverage. Sampling.Breu introducció a DPI.Exemples basats en casos reals.Introducció a UVM (15 h)Conceptes bàsics de UVM (Universal Verification Methodology). Què és una llibreria, un framework i per què fer-lo servir. Modularització i reusabilitat.Tipus de components: monitor, driver, agent, environment, scoreboard, testcase.Arquitectura del testbench. Interaccions entre els components: trucades i agregació. Transaccions, seqüències i ús de ports.Representació de registres. RAL.Pràctiques (15 h)Pràctica 1: vPla.Verificació de DUT amb SystemVerilog i classes.Familiarització amb les eines principals: compilador, simulador, visor de gràfiques.Pràctica 2 (*2 sessions): Verificació d'un DUT amb UVM.Generació de testbench amb tots els components.Generació de testcasos dirigits.Pràctica 3: randomització i assertions amb UVM.Generació de testcase
s randomitzats. Constraints.Regressions.Pràctica 4: Coverage.Creació de covergroups i sampleig.Anàlisi de mètriques.Familiarització amb les eines de recol·lecció de coverage i anàlisi de mètriques.Consecució de 100% de functional coverage i code coverage.
Sistemes embeguts
TEORIA (30h)Tema 1: Introducció al disseny de sistemes encastats.Tema 2: Arquitectura dels sistemes encastats.Tema 3: Comunicació processador amb lògica programable.Tema 4: Creació perifèrics usuari.Tema 5: Entorn de desenvolupament programari. Tema 6: Desenvolupament i depuració programari.Tema 7: Revisió del disseny de sistemes encastats en temps real.Tema 8: Arquitectura avançada dun sistema embegut.Tema 9: Depuració del sistema embegut (HW/SW) utilitzant Logic Analyzer.Tema 10: Interfícies de memòria en un sistema embegut.Tema 11: Maneig dinterrupcions en sistemes en temps real.Tema 12: Estudi de baixa latència i alta amplada de banda.Tema 13: Configuració del processador i creació d'un Bootloader del sistema.Tema 14: Estudi del profiling i optimització de rendiment d'un sistema embegut.LABORATORI (30h)Laboratori 1: Disseny de maquinari d'un sistema embegut bàsic.Laboratori 2: Afegint IPs a la lògica programable.Laboratori 3: Creant i afegint perifèrics propis.Laboratori 4: Escrivint aplicacions programari bàsiques.Laboratori 5: Depuració de programari utilitzant SDK.Laboratori 6: Creació dun sistema embegut complet.Laboratori 7: Depuració programari/hardware usant Logic Analyzer.Laboratori 8: Estenent lespai de memòria amb BRAM.Laboratori 9: Accés directe a memòria utilitzant CDMA.Laboratori 10: Creació dun Bootloader del sistema embegut.Laboratori 11: Profiling i optimització de rendiment en sistemes encastats.
Pràctiques en empresa
Els continguts de la matèria seran diferents depenent de la pràctica concreta que s'hagi de dur a terme. A continuació es relacionen de manera genèrica les possibles activitats que es poden realitzardurant les pràctiques externes:- Disseny microelectrònic analògic o mixt- Disseny microelectrònic digital- Test i verificació¿ Sistemes embeguts. Programari i maquinari- Disseny de layout- Disseny de sistemes electrònics- Processament digital de senyal en sistemes VLSI- ...
Treball FIN de Màster
Els continguts del Treball Final de Màster seran diferents depenent dels objectius concrets del projecte a realitzar. Poden ser objecte de tema de Treball Fi de Màster tots aquells que siguin propis dels estudis del Màster. En particular, es podran projectar tota mena de sistemes i dispositius microelectrònics per tots els procediments que permeti realitzar l'enginyeria actual. També podrà ser objecte del Treball Final de Màster els treballs de recerca i desenvolupament, i el modelatge teòric o numèric dels dispositius, circuits o sistemes microelectrònics. Es podran considerar així mateix com a temes de Treball Final de Màster els estudis relacionats amb els continguts de la Titulació i relatius a equips, fàbriques, instal·lacions, serveis o la seva planificació, gestió o explotació. Per tant, els continguts de la matèria seran diferents depenent del treball fi de màster concret que l'alumne hagi seleccionat.
Seminaris
Aunque la lista de seminarios será dinámica, se proponen, en esta primera edición, los siguientes títulos:Fully Integrated Frequency Synthesizers: PLLs for Modern Wireless Communications SystemsWiFi7 Physical layer transceiver design. An overviewClock Distribution for Modern RF ICs: an overviewSW/HW codesign: FW architectures and development process during System On Chip designDigital verification: practical use caseBusiness aspects in IC designVerificationMedical applicationsIndustrial applicationsMeasurements
Disseny microelectrònic analògic avançat (A1)
TEORIA (12h)1. Revisió d'estructures bàsiques de circuits2. Tècniques de control aplicades en disseny microelectrònic analògic3. Soroll4. Tècniques de layout5. Exemples pràctics de projectes: referències de voltatge6. Exemples pràctics de projectes: reguladors de voltatgeLABORATORI (18h)1. Projecte pràctic I: Disseny i layout d'una referència de voltatge (part 1/3)2. Projecte pràctic I: Disseny i layout d'una referència de voltatge (part 2/3)3. Projecte pràctic I: Disseny i layout d'una referència de voltatge (part 3/3)4. Projecte pràctic II: Disseny i layout d'un regulador de voltatge (part 1/3)5. Projecte pràctic II: Disseny i layout d'un regulador de voltatge (part 2/3)6. Projecte pràctic II: Disseny i layout d'un regulador de voltatge (part 3/3)
Disseny de components de radiofreqüència i microones integrats (A2)
TEORIA (20h)1.Introduction a sistemes de comunicació.2.Components per a desenvolupament de blocs de ràdio freqüència.¿ Extensió models RFMecanismes de degradació i releability¿ Línies de transmissió integradesencapsulat¿ Bobines integrades i extensió de RF de components passius 3. Disseny amplificadors RF.¿ Introducció paràmetres S¿ Criteris estabilitat¿ Topologies i amplificadors guany programable.4.. Amplificadors de baix sorolltopologiestècniques cancel·lació soroll5.Amplificadors de Potènciatopologiesmecanismes de degradació, SOA i electro migració6.Mescladors:actius vs passiustècniques millora linealitat7.Oscil·ladorsoscil · ladors d'anell.oscil · ladors LC .Oscil·ladors Colpits.Oscil·ladors controlats digitalment.LABORATORI (10h)P1. Disseny i simulació línies de transmissió en inductànciesP3. Selecció punt de polarització d'un transistor i Layout P4. Disseny Amplificador sota sorollP5. Disseny i simulació de Mesclador.P5. Disseny i simulació d'un VCO
Disseny de sistemes microelectrònics (A3)
TEORIATema 1: Circuits de capacitats commutades (4h)Tema 2: Tècniques de compensació d'òfset, soroll de baixa freqüència i desapareixement (4h)Tema 3: Convertidors de Nyquist (4h)Tema 4: Convertidors de sobremostreig (4h)Tema 5: Sensors de temperatura integrats. (4h) Tema 6: Frontends per a sensors capacitius, resistius o inductius (4h)LABORATORIPràctica 1: tècniques de simulació de circuits en temps discret (1.5h)Pràctica 2: modelatge de comportament de moduladors sigma-delta (1.5h)Pràctica 3: disseny i simulació de circuits SC per a convertidors Sigma-Delta (1.5h)Pràctica 4: disseny i simulació d´un sensor de temperatura (1.5h)
Disseny microelectrònic digital avançat (D1)
TEORIA (15h)Disseny Digital amb System Verilog (8h)Codificació de dissenys per a síntesi. (2h)Codificació de màquines d'estat finites. (1h)Generació, processament i distribució de rellotges i resets (1.5h)Sincronització de dades entre dominis de rellotge i dominis de reset (1.5h)Disseny de Baix Consum amb UPF. Clock Gating, Power Gating, DVFS. (2h)Implementació Digital VLSI (7h)Introducció al Flux d'Implementació Digital (0.5h)Biblioteca de Cel·les Digitals en Processos de Fabricació Avançats (0.5)Definició de Restriccions Temporals (1h)Síntesi (1h)Disseny per a Test (1h)Emplaçament i Rutat (1h)Anàlisi Temporal Estàtic (1h)Anàlisi de Consum (1h)LABORATORI (15h)Projecte pràctic 1: Disseny RTL (Verilog) (7h)Codificació de dissenys per a síntesiCodificació de Màquines d'Estat FinitasGeneració, processament i distribució de rellotges i resets Sincronització de dades entre dominis de rellotge i dominis de resetProjecte pràctic 2: implementació (6h)SíntesiDisseny per a Test Emplaçament i RutatProjecte pràctic 3: anàlisi (2h)Anàlisi Temporal EstàticaAnàlisi de Consum
Processament digital de senyal en dissenys VLSI (D2)
TEORIA (18h)Tema 1: Introducció a funcions principals d'un sistema de comunicacionsTema 2: Adquisició de dadesTema 3: QuantificacióTema 4: Filtres, interpoladors/dezmadorsTema 5: Modulació/DemodulacióTema 6: Optimització de Velocitat, Àrea i Consum LABORATORI (12h)Laboratori 1: Arquitectura d'un filtre FIRLaboratori 2: Implementació d'un filtre FIRLaboratori 3: Simulació d'un filtre FIR
Sistemes digitals integrats. MCU embeguts (D3)
TEORÍA (18h)¿ Tema 1: Introducción (2h) - Difrencias entre uC/Cpu/Core - Principales fabricantes de CPU del mercado - Profundizar en la introducción del ARM M4-Cortex como Core de Referencia para el curso¿ Tema 2: Cortex-M4 core (4h) - Características del core - Modelo de memoria - Registros de proposito general - Stacks - Niveles de acceso y modos de programación - Excepciones - Vector table - Fault handling - Instrumentation Trace Macrocell (ITM) - AHB Access Port (AHB-AP) - Bus Matrix¿ Tema 3: Perifericos del ARM M4-Cortex (4h) - Nested Vectored Interrupt Controller (NVIC) - System Controll Block - System timer - Memory Protection Unit (MPU) - Floating-point unit¿ Tema 4: Herramientas para programar un ARM M4-Cortex (3h) - Proceso de compilacion - Toolchain - Makefile - Startup file - Linker script¿ Tema 5: Integración de una CPU en diferentes microcontroladores (2h) - ARM M4 por stm32f4 y texas - ARM M0 por rasberry pico y stm32m0 - Otros ejemplos...¿ Tema 6: Interaccion del ARM M4-Cortex con los masters y esclavos del Stm32F4 (3h) - Arquitectura del sistem de un Stm32F4 - Organizacion de la memoria - Mapa de memoriaLABORATORIO (12h)¿ LAB1: Interacción con los registros de proposito general y de las configuraciones basicas¿ LAB2: Cambios de contexto para Irq y Excepciones Vs Interacción funciones caller/callee ¿ LAB3: Creación de un Scheduler¿ LAB4: Creación Startup file + linker script¿ LAB5: Migrar todo lo realizado hasta ahora a la toolchain creando un makefile¿ LAB6: Analisis de consumo de memoria
Enginyeria de programari per a sistemes encastats (S1)
Tema 1: Introducció als sistemes embeguts (1h)¿ Conceptes bàsics dels sistemes encastats. Característiques diferencialsTipus de sistemes embegutsAplicacions dels sistemes encastatsSeguretat dels sistemes encastatsTema 2: Llenguatges de programació per a sistemes encastats (1h)¿ Llenguatges de baix nivell per a sistemes encastats. Assemblador¿ Llenguatges d'alt nivell per a sistemes encastats. C i eines de compilació.Llenguatges de scripting útilsInterfície entre diferents llenguatges de programacióTema 3: Arquitectures SW/HW per a sistemes encastats (1h)CPUsMemòriesHosted/HostlessFlash/FlashlessSDK i API de clientsEVKsTema 4: Desenvolupament de programari per a sistemes embeguts (1h)¿ Cicle de vida del desenvolupament de programari per a sistemes encastats¿ Metodologies àgils de desenvolupament de programari per a sistemes encastats¿ Eines de desenvolupament de programari per a sistemes encastatsTema 5: Descripció de característiques desitjables del flux de desenvolupament (2h)¿ Reducció del Time-to-market¿ Definició de requisitso Funcionalso Temporalso Costo Etc.¿ Arquitectura de Sistema Co-disseny HW/SW o Plataformes de proves HW/SWSimulacionsEmuladorsFPGAso Definició d'interfícies HW/SWo HW driverso Procés de bringup¿ Test Driven Development (TDD)¿ Control de versions (SCM)Gestió de tasques i errors en projectes (Agile + Jira)¿ Tests de SistemaSistemes d'integració contínua¿ Test benches DocumentacióTema 6: Disseny de programari per a sistemes encastats (3h)¿ SW product line: HW and SW configurations¿ Arquitectura SW de capes, components i interfícieso Disseny per al re-ús o Capes d'abstracció, HAL, OSAL.o Codi independent d'aplicacióo Codi dependent d'aplicacióo Components de tercers i qüestions legalsDisseny per a compatibilitat cap enrereDisseny escalableÚs extensiu de tècniques de programació defensiva (assert)o Revisió de hard/soft deadlineso Xec
o de problemes amb la memòria (overwrites, stack overflows, etc)¿ Sistemes operatius de temps real (RTOS)o Configuracióo Threads i prioritatso Interrupcionso Timerso Stackso Primitives de comunicacióo Aplicacions multiprocessadoro Utilitats de debug i anàlisi del rendimento Problemes recurrents:Thread preemptionTemps de resposta a interrupcions¿ Inversió de prioritatsTipus de Componentso HOST SW: drivers, apps, libso Firmware: dev, prod, BIST, loadero Eines i scriptso Interfície públics / privatsTema 7: Funcionalitats usuals en sistemes embeguts (2h)Configuració especifica del producteo Produccióo RemotaSW upgradesSDK per estendre/canviar funcionalitatFlash FSInterfícieso JTAGo UARTo SPIo Consola de debug/operacióWatchdogEines de debugMemòria dinàmicaTema 8: Optimització de SW en Sistemes Embeguts (2h)Memòria vs RendimentCost vs Facilitat en el desenvolupament¿ Requisits HWOptimització de Memòriao Compactació d'estructures de dadeso Dades en memòries compartideso Assignació de memòria (linker script)o Reutilització de memòria o Implementació de subsets de llibreries (matemàtiques, libc)Optimització de rendimento Aritmètica de punt fixo Ús d'assemblador.o Reescriptura de codi per a ús de HW específic (DSP)o DMATema 9: Anàlisi de fallades en Sistemes Embeguts (2h)¿ Requisits HWJTAGUnit Tests¿ Logs (serial, ethernet, fils¿).Debug BuffersCPU Trace bufferMemory dumps¿ Anàlisi de problemes en temps. Profiling¿ Parseig i visualització de dades.Debug en sistemes multiprocessadorLABORATORI:La durada de cada laboratori serà de 1,5h:Laboratori 1: Disseny de larquitectura dun sistema embegut¿ Requisits¿ Arquitectura i codisseny HW/SWAvantatges i desavantatges de les diferents opcions quant a cost, facilitat de desenvolupament, rendiment, etc.Laboratori 2: Màquina virtualitzada per a desenvolupament Virtualitzac
ió de la plataforma de disseny (Docker)Eines de desenvolupament (GNU)¿ Sistema de control de versions (GIT)Unit tests (Google Test)Anàlisi Estàtica de Codi (CppCheck)Cobertura de testeig (Gcov)Anàlisi dinàmic de Codi (Valgrind/Electric Fence)Laboratori 3: Implementació de plataforma SW independent de l'aplicació sobre un simulador de RTOSLaboratori 4: Implementació d'utilitats per a debug (I)Laboratori 5: Implementació d'utilitats per a debug (I) Laboratori 6: Implementació de Mock per simular un HW específicLaboratori 7: Implementació d'una aplicació real time exemple sobre la plataforma anterior (I)Laboratori 8: Implementació d'una aplicació real time exemple sobre la plataforma anterior (II)Laboratori 9: Debug funcional de l'aplicacióLaboratori 10: Anàlisi de rendiment i ús de memòria
Control de qualitat (QA) en sistemes encastats (S2)
TEORIA (15h)Tema 0: Conceptes de validació i assegurament de la qualitat (QA)¿ Model en V¿ RequisitsProvesDepuració i defectesConceptes de CI i de CD (Continuous Integration & Continuous Delivery)Tema 1: Definició de requisits¿ Requisits maquinari¿ Requisits programari¿ Requisits de sistema¿ Eines de gestió de requisitsTema 2: Definició de prova a partir de requisitsEines existents vs pròpiesTipus de proves (caixa negra, caixa blanca, funcionals, no funcionals...)¿ Definició d'indicadors clau de rendiment (KPI) a partir de requisitsDefinició de criteris d'acceptació pass/failTema 3: Introducció a la validació de sistemes embegutsValidació de sistemes embeguts vs sistemes programari:¿ Disponibilitat de recursos Temps d'execucióPossibilitat d'automatització¿ Definició de sistema sota prova¿ Interacció amb el sistema sota provaTema 4: Execució i automatització de proves¿ Definició de bancs de provaProves automàtiques vs manuals: Per què automatitzarAutomatització:Codificació: Control de canvis¿ InstrumentacióExecucióInformesEines:Llenguatges de programació per a proves automàtics Eines per registrar progrés de provesFrameworks de prova¿ Recol·lecció organitzada de dades per a informe de defectesTema 5: DefectesQuè és un defecte i com identificar-los Com reportar un defecte correctamentEines d'informe i traçabilitat de defectes Tema 6: CI per a productes embegutsQuè ofereix una eina de CI en la validació de productes encastats:Definició de treballs fàcilment repetibles¿ Distribució dels treballs entre maquinari disponibleAvantatges de tenir un CI automatitzat:Optimització de temps màquina ¿ Distribució de recursos ¿ Informes de resultats automàticsGestió de bancs de prova:Coexistència entre automatització i ús manual de recursosInteracció dels components d'un
entorn de CI¿ Eines habituals de CI:Jenkins, Teamcity, Jira WorkflowTema 7: Obtenció i anàlisi d'indicadors clau de rendiment (KPI)KPI relacionats amb el producte:¿ RendimentEstabilitat¿ RepetibilitatKPI relacionats amb l'entorn de CI:Cobertura de requisitsTemps entre detecció de defecte i arranjament¿ Ús de recursos¿LABORATORI (15h)Laboratori 1: Definir requisits a partir d'una breu descripció d'un producte.Laboratori 2: Definició de proves a partir de requisits. Pla de prova.Laboratori 3: Execució manual dun pla de prova. Proves exploratòries.Laboratori 4: Automatització de les proves definides.Laboratori 5: Identificació i reporti de defectes a partir dels resultats de les proves.Laboratori 6: Creació dun entorn CI complet.Laboratori 7: Definició de KPI a partir de requisits i resultats de les proves.
Sistemes operatius en temps real (S3)
TEORIA (10h)Conceptes generals d'arquitectura de computadorso L'arquitectura (ISA: Instruction Set Architecture)Diferències entre CISC i RISCo La CPU (Unitat Central de Procés)Unitat de controlALU (Unitat Aritmètico-Lògica)BusosCache d'instruccionsPipelining¿ Registreso Corso Memòria (ROM, RAM)Memòria cauo Perifèrics d'entrada/sortida¿ Interrupcionso MicrocontroladorsConceptes generals de programario Llenguatges de programacióRelació entre joc d'instruccions, codi objecte i llenguatge assembladoro Tipus de fitxer executableo Compiladorso El linker o enllaçadorLinker scripts i scatter fileso Memòria estàtica i dinàmicaEl stack i el heapo El carregador d'arrencada o bootloaderTemps real i conceptes de RTOSo RTES vs GPOSLatencyo RTOS vs bare-metall (super loop)o Kernel / Schedulerpreemptive time-slicingcooperative time-slicingTick, Idle task, Ticless idleo Interrupcions de maquinari i programario Tasques i filsthread stackprioritatso Paral·lelisme i concurrènciaSecció CríticaSemàfors, mutex i operacions atòmiques¿ Cues de missatges o altres mecanismesCondition variablesProblemes clàssics¿ productor/consumidor¿ condició de carrerainversió de prioritatso Processadors multi-coreSMP (Symetric Multi-Processing)¿ AMP (Asymmetric Multi-Processing)o Comunicació entre tasquesAnàlisi dels RTOS més comunament usatso FreeRTOSo MicroC/OS-II (uCOS)o ThreadXo RTEMSo Zephyro VxWorksRTES a FPGAso Processadors softcore. ExemplesXilinx MicroblazeTensilica Xtensa¿ Implementacions RISC-V (El meu-V RV32, NEORV32, FEMTORV32)LABORATORI (20h)Projecte d'un petit sistema controlat per RTOS:Control d'un ventilador accionat per motor DC (PWM) de manera automàtica mitjançant sensor de temperatura i controlable mitjançant ordres per Ethernet.
Projecte industrial en microelectrònica
Els continguts del ¿Projecte Industrial en Microelectrònica¿ seran diferents depenent dels objectius concrets del projecte a realitzar. Poden ser objecte de tema dels que siguin propis dels estudis del títol. En particular, es podran projectar tota mena de sistemes i dispositius microelectrònics per tots els procediments que permeti realitzar l'enginyeria actual. També podrà ser objecte del Projecte Industrial a Microelectrònica els treballs de recerca i desenvolupament, i el modelatge teòric o numèric dels dispositius, circuits o sistemes microelectrònics. Així mateix, es poden considerar els estudis relacionats amb els continguts del títol relatius a equips, fàbriques, instal·lacions, serveis o la seva planificació, gestió o explotació.