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Master en Ingeniería y Tecnología del Hardware y de las
Comunicaciones.
Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática.
Actualizado: 15/11/2007
Créditos necesarios para el alumno: 60 cr. (30 cr. en cada cuatrimestre)
Créditos ofertados: 126 (19 asignaturas + 12 de trabajo fin de master).
 Todas las asignaturas serán de 6 cr.
 Materias comunes: Primer cuatrimestre común: 4 asignaturas obligatorias y 4 optativas.
Segundo cuatrimestre parte común: TFM de 12 cr.
 Especialidades: El alumno puede elegir 18 cr. libremente entre especialidades.
o Sistemas empotrados (6 optativas, 2º cuatrimestre)
o Comunicaciones y redes de computadores (5 optativas, 2º cuatrimestre) .
Número máximo de plazas: 30
Requisitos: Ingenieros en Informática. Otras Ingenierías de grado Superior. Física. OTRAS?? ***
Características: Profesional e investigador.
Departamentos Responsables: Tecnología Electrónica. Arquitectura y Tecnología de Computadores.
Departamentos Colaboradores: Electrónica y Electromagnetismo. Física Aplicada. Lenguajes y
Sistemas Informáticos
Centro: Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática
La estructura propuesta para este master es la siguiente:
Trabajo Fin de Master obligatorio
(12 créditos)
Alumno cursa 18 créditos especialidad
2º Cuatrimestre
1º Cuatrimestre
Especialidad
Empotrados
Especialidad
Comunicaciones
Se ofertan 6 optativas
Se ofertan 5 optativas
Alumno cursa 30 créditos común a las
dos especialidades:
3 Asignaturas
obligatorias (24 créditos)
Especialidades
Se ofertan 4/5 optativas en 1º cuatrimestre.
(30 cr. cada) una)
PROPUESTAS DE ASIGNATURAS PARA EL MASTER (10-7-2007).
Master ETSII: Ingeniería y Tecnología del Hardware y de las Comunicaciones.
Departamentos: Tecnología Electrónica. Arquitectura y Tecnología de Computadores
OBLIGATORIAS PRIMER CUATRIMESTRE
- MICROCONTROLADORES.
Coordinador: Gabriel Jiménez Moreno
Profesores: Gabriel Jiménez Moreno
Descriptores: Arquitectura, programación, el microcontrolador como periférico, conexionado del
microcontrolador. Conexión USB, desarrollo del dispositivo y del “host” (drivers SO y aplicaciones).
Dispositivos USB de clases específicas del vendedor y genéricas (HID, almacenamiento masivo,
audio ...). Ethernet, protocolos y pagínas web en sistemas empotrados. CAN. Otros puertos serie:
SPI, I2C...
Contenidos: En primer lugar se pretende mostrar el funcionamiento general de los
microcontroladores, cómo diseñar con ellos y cómo programarlos. En segundo lugar, y en especial,
se detallará el funcionamiento de estos sistemas como periféricos USB, tanto desde el punto de vista
del “Host” y su sistema operativo, como del “device” y el “firmware”, que suele facilitar los
fabricantes de microcontroladores. Por último, se introducirá la utilización de ethernet y CAN en los
microcontroladores, así como otras conexiones serie muy extendidas como SPI e I2C (por ejemplo,
el puerto SPI se ilustra como mecanismo para acceder a tarjetas de memoria MMC/SD). En el curso
se utilizarán como ejemplos las familias de microcontroladores más comunes en nuestro entorno
(Freescale, Intel, PIC, Atmel ...).
- DISEÑO DIGITAL INTEGRADO
(¿mejor, ‘Hardware digital integrado’? ***)
Coordinador: Manuel Valencia
Profesores: Manuel Valencia y Carlos J. Jiménez
Descriptores: Circuitos digitales VLSI/ULSI. Técnicas de optimización (coste, retraso y consumo).
Entornos CAD/CAEE. Síntesis lógica. Unidades Aritméticas avanzadas. Diseño y evaluación de
procesadores para aplicaciones específicas. Circuitos integrados ASIC y programables de alta
densidad (FPGAs).
Contenidos: La tecnología del hardware de computadores está basada en los avances de la
microelectrónica digital. En esta asignatura se persigue un objetivo doble. Primero, alcanzar un
conocimiento transversal sobre el proceso y las herramientas de diseño de circuitos integrados
digitales, de forma que los alumnos puedan realizar sus propios diseños usando librerías de celdas
comerciales y llegando a la implementación y test en el laboratorio. Segundo, alcanzar un
conocimiento avanzado en técnicas de optimización, aplicadas al diseño de circuitos aritméticos de
altas prestaciones y de procesadores escalares/superescalares para aplicaciones específicas.
- FUNDAMENTOS DE INTERNET Y TCP/IP
Coordinador: Ana Verónica Medina Rodríguez, Departamento Tecnología Electrónica
Profesores: Ana Verónica Medina Rodríguez, Departamento Tecnología Electrónica
Descriptores: Comunicaciones, Redes de Computadores
Contenidos: Introducción. Arquitectura TCP/IP. Estructura de Internet.
Protocolos Internet. Protocolos de transporte. Protocolos Aplicación
OPTATIVAS PRIMER CUATRIMESTRE
- DISEÑO DE SISTEMAS EMPOTRADOS. CODISEÑO HARDWARE/SOFTWARE
Coordinador: Angel Barriga
Profesores: Alejandro Linares y Ángel Barriga
Descriptores: Microcontroladores, Lenguaje descripción de Hw, particionado y síntesis.
Contenidos: La asignatura comenzará con una introducción a los lenguajes de descripción de Hw, en
concreto VHDL, cubriendo hasta el diseño de máquinas de estados. En el siguiente bloque se
presentarán los microcontroladores para sistemas empotrados, así como su programación en lenguaje
C y la introducción de los periféricos más comunes (Timers, ADC, comunicaciones, etc). Tanto el
primer bloque como el segundo requieren de la descripción de los entornos de desarrollo y
metodologías de los sistemas empotrados. Y por último se aborda la temática del codiseño Hardware
& Software. La asignatura será enfocada desde un punto de vista práctico, basándose en un proyecto
que cubra los distintos bloques. Se utilizará metodologías como el Aprendizaje Basado en
Problemas.
- APLICACIONES INDUSTRIALES DE LOS SISTEMAS INTELIGENTES.
Coordinador: Carlos León de Mora.
Profesores: Carlos León de Mora, José Manuel Elena Ortega.
Descriptores: Inteligencia Computacional, Sistemas Basados en el Comocimiento, Redes
Neuronales, Soft-Computing, Minería de Datos, Aplicaciones Industriales de las técnicas anteriores.
Contenidos: En la última década, la madurez alcanzada por los Sistemas Basados en el
Conocimiento y algunas de las técnicas basadas en Inteligencia Computacional ha permitido dar el
salto desde el ámbito de la investigación a la aplicación industrial de las mismas. En este sentido, la
asignatura propone un breve recorrido teórico por las principales técnicas de interés para, a
continuación, centrarse en los aspectos esenciales a tener en cuenta para su aplicación práctica. Para
cada una de las técnicas propuestas, se expondrán ejemplos prácticos reales en el ámbito de la
gestión de sistemas complejos (Redes eléctricas y de comunicaciones, Sistemas de soporte y ayuda a
la decisión, Análisis de bases de datos,
- PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑAL
Coordinador: Iluminada Baturone
Profesores: Iluminada Baturone, Antonio José Acosta Jiménez
Descriptores: Adquisición de señales. Digitalización. FFT. Filtros. Microprocesadores DSP.
Tratamiento de imagen y sonido.
Contenidos: Señales y sistemas: Introducción y fundamentos del tratamiento de señales.
Operaciones y transformaciones básicas. Transformada de Fourier. Filtros. Técnicas de
análisis (en el dominio del tiempo, de la frecuencia, LPC). Técnicas de compresión y realce.
Aplicaciones: Micropocesadores DSP, Tratamiento de imagen y sonido.
- ORGANIZACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE EMPRESAS
Coordinador: Dpto. de Organización y Gestión de Empresas
Profesores: (por determinar)
Descriptores: (por determinar)
Descripción de Contenidos:
ESPECIALIDAD SISTEMAS EMPOTRADOS
OPTATIVAS SEGUNDO CUATRIMESTRE
- ARQUITECTURA Y PROGRAMACIÓN DE SISTEMAS MULTICORE.
Coordinador: Antón Civit Ballcells
Profesores: Antón Civit Ballcells
Descriptores: Arquitecturas paralelas, Programación paralela, procesadores multicore, sistemas
operativos multiprocesadores, sistemas multicore empotrados, FPGAs multicore, herramientas para
programación paralela, aplicaciones multicore (videojuegos, control automático...).
Contenidos: Análisis cuantitativo y evolución de las prestaciones de arquitecturas paralelas.
Taxonomía y tecnología de arquitecturas multinúcleo. Identificación del paralelismo en una
aplicación. Paralelismo en sistemas operativos. Técnicas de programación paralela. Optimización de
software para sistemas multinúcleo. Herramientas para paralelización de aplicaciones (openMP,
analizadores de hilos, etc). Sistemas empotrados y aplicaciones tiempo real en sistemas multinúcleo.
Se mostrará la arquitectura de los procesadores actuales más populares en las máquinas de propósito
general y sistemas empotrados con este tipo de arquitecturas. Se utilizaran como ejemplos las
arquitecturas de las consolas de juegos (PS3, Xbox360) al ser estos los sistemas multicore
empotrados más extendidos. También se describirán los sistemas multicore implementados en
FPGAs.
-COMUNICACIONES INALÁMBRICAS Y SISTEMAS MÓVILES.
Coordinador: José Luis Sevillano Ramos
Profesores: José Luis Sevillano Ramos, Daniel Cascado Caballero
Descriptores: Bluetooth, Zigbee, WI-FI ... Redes de sensores inalámbricos. Aplicaciones móviles
empotradas. Los microcontroladores y las redes inalámbricas.
Contenidos: En el primer bloque temático de este curso se verán las principales tecnologías de
comunicación inalámbricas de hoy dia: Bluetooth, Zigbee, 802.11, y el nuevo estándar de redes de
sensores inalámbricas, 802.15.4 (Zigbee). Más adelante, se verá una aproximación al modelado
analítico de prestaciones para este tipo de redes, orientándolo al tiempo real. El segundo bloque
temático tratará las plataformas de interoperabilidad entre dispositivos móviles que abren las puertas
a la inteligencia ambiental, y a la computación distribuida mediante dispositivos computacionales de
muy diversos tipos. En el último bloque se mostrarán herramientas hardware/sofware para que el
alumno pueda desarrollar todo lo anteriormente mencionado: se hablará sobre simuladores de redes
inalámbricas, herramientas de desarrollo para dispositivos móviles y desarrolladores de software para
entornos de interoperabilidad.
- SISTEMAS OPERATIVOS PARA COMPUTADORES EMPOTRADOS, PDAS Y
SMARTPHONES.
Coordinador: Claudio A. Amaya Rodríguez
Profesores: Claudio A. Amaya Rodríguez, Daniel Cagigas Muñiz
Descriptores: Arquitectura de computadores empotrados basados en microcontroladores de 32/64
bits. Entornos de desarrollo. Arquitectura y servicios básicos de un sistema operativo en
computadores empotrados. Gestión de recursos: tiempo de proceso, sincronización, memoria y
almacenamiento masivo, comunicaciones.
Contenidos: Se comenzará estudiando los campos de aplicación de los sistemas empotrados y de
tiempo real (SSEETR) con mayores exigencias (PDAs, Smartphones, Informática industrial,
sistemas de control avanzados,…). Además de las prestaciones que se piden a cualquier sistema
informático (velocidad de proceso, fiabilidad, etc.), a un SSEETR también se le exigen
requerimientos específicos, por estar integrado en el sistema físico con el que interactúa: respuesta en
tiempo real, limitaciones en el tamaño, peso, consumo de energía,… Se estudiará cómo debe ser la
arquitectura hardware, basadas actualmente en microcontroladores de 32/64 bits, y en especial se
explicará la arquitectura ARM. Se continuará con el estudio de sistemas operativos y lenguajes de
programación/entornos de desarrollo, para conseguir las prestaciones necesarias bajo las restricciones
físicas impuestas a los computadores empotrados (que limitan la cantidad y tipo de memoria,
velocidad de proceso, el sistema de E/S, etc.).
- MÓDULOS DE PROCESADO DIGITAL PARA SISTEMAS EMPOTRADOS
Coordinador: Jorge Juan Chico
Profesores: Jorge Juan Chico
Descriptores: Periféricos para sistemas empotrados basados en microprocesador; Interconexión con
buses estándar; Manejadores de dispositivos (drivers); Hardware abierto (Open Hardware); Diseño
de funciones DSP mediante lenguajes de descripción de hardware; Implementaciones en lógica
programada (FPGA); Herramientas de diseño de DSP sobre FPGA.
Contenidos: Cada vez más soluciones de diseño se plantean desde la perspectiva de integración de
todo el sistema en un sólo chip (System on Chip -SoC-) con un especial interés las implementaciones
en dispositivos programables (FPGA) por la flexibilidad que proporcionan. El desarrollo de estos
sistemas suele llevar aparejado el diseño de módulos de procesado que realizan funciones específicas
y que se conectan al bus del sistema actuando como un periférico más del mismo.
Esta asignatura desarrolla, mediante el empleo de abundantes ejemplos, las metodologías que
permiten integrar módulos de procesado digital específico en sistemas empotrados basados en
procesador, empleando tanto herramientas de alto nivel (Xilinx System Generator, etc.) como
lenguajes de descripción de hardware. Se desarrollan métodos de interconexión con buses estándar:
AMBA (ARM, LEON), OPB (Xilinx-Microblaze), Wishbone (Lattice-Mico), etc.
- SISTEMAS EMPOTRADOS PARA APLICACIONES BIOMÉDICAS.
Coordinador: Alberto Yúfera García
Profesores: Alberto Yúfera García, Fabián Frutos Rayego
Descriptores: Bioingeniería, sensores, microsistemas (MEMS), laboratorios integrados (LoC),
circuitos integrados, bioinstrumentación, sistemas de adquisición de datos, modelado y simulación de
sistemas biomédicos, sistemas portables.
Contenidos: El objetivo principal del curso es dar al alumno una formación general en
microsistemas integrados para análisis y procesado de señales biomédicas. La elevada capacidad de
integración actual permite la miniaturización tanto de circuitos electrónicos como de sensores y
sistemas para la obtención de laboratorios de muy reducido tamaño (LoC), que permiten, por un
lado, reproducir técnicas experimentales complejas de una forma eficiente (Micro Total Analysis
Systems, mTAS), evitando sofisticados, costosos y voluminosos equipos de laboratorio y, por otro,
ampliar las posibilidades de crear nuevos tipos de implantes. Una primera parte del curso estará
dedicada a la caracterización de señales biómédicas directas (concentraciones, impedancias, pH etc)
o indirectas (derivadas de alguna técnica experimental, como ópticas, magnéticas, etc), así como de
las bases físicas empleadas y sensores requeridos para adquirirlas. En segundo lugar, se describirán
los microsistemas enfocados a LoC, características, partes que lo componen, tecnologías de
fabricación, etc, para terminar con unas nociones de modelado y simulación de sistemas biológicos.
En tercer lugar, se hará hincapie en los circuitos electrónicos que permiten la adquisición de las
señales generadas como consecuencia del proceso de sensado, así como de su acicalamiento y
procesado para su posterior trasvase a un sistema informático. Tipos de circuitos (amplificadores,
osciladores, filtros, circuitos de entrada/salida, comunicaciones, etc) y sus especificaciones (consumo
de potencia, alimentaciones, frecuencia de operación, área ocupada, etc.) en los diversos ámbitos de
aplicación serán expuestos. Algoritmos de procesado de la información (hardware/software) serán
incorporados en el curso en aquellos puntos en los que sea requerido.
- SOC SOBRE FPGAS
Coordinador: Manuel Jesús Bellido Díaz
Profesores: Manuel Jesús Bellido Díaz
Descriptores: Diseño e implementación de System On Chip (SoC) basados en microprocesadores.
Dispositivos programables, FPGAs. Herramientas de diseño de SoC sobre FPGAs.
Microprocesadores OpenCore. Microprocesadores de fabricantes de FPGAs.
Contenidos: La alta capacidad que poseen hoy en día los dispositivos programables tipo FPGA los
hacen muy adecuados para ser empleados como el núcleo central donde se integre la parte principal
del sistema empotrado que incluye el microprocesador y los controladores de los periféricos del
sistema. Esta asignatura esta dedicada, específicamente, a presentar diversos ejemplos actuales de
implementación de SoC sobre FPGAs que incluyen tanto diseño con microprocesadores opencore
(Hardware Abierto) como microprocesadores propios de los fabricantes de FPGAs (Microbleze de
Xilinx, Mico de Lattice, etc). Se pretende desarrollar una asignatura con un carácter eminentemente
práctico basado en desarrollo e implementación de muchos ejemplos.
ESPECIALIDAD COMUNICACIONES Y REDES DE COMPUTADORES
OPTATIVAS SEGUNDO CUATRIMESTRE
- SISTEMAS MULTIAGENTE EN REDES DE DATOS.
Coordinador: Dra. María del Carmen Romero Ternero
Profesores: Dra. María del Carmen Romero Ternero
Descriptores: Redes de datos, encaminamiento dinámico de la demanda en redes de datos, sistemas
multiagente, calidad de servicio en redes de datos, gestión de redes.
Contenidos: Las decisiones que se toman en los nodos de conmutación de las redes de datos resultan
trascendentales a la hora de lograr un funcionamiento eficiente de dichas redes. Por este motivo es
fundamental entender cómo se satisface la demanda dinámica de datos y cuáles son los distintos
procedimientos que se aplican para ello. En esta asignatura se estudia la tecnología multiagente en
las redes de datos como un posible mecanismo tanto para la toma de decisiones de conmutación
dinámica como para la mejora de la calidad de servicio y de la gestión de las redes.
- DESARROLLO DE SOFTWARE CON JAVA
Coordinador: Prof. Departamento Lenguaje y Sistemas Informáticos
Profesores: a determinar
Descriptores: Ingeniería del Software
Contenidos: Introducción a la ingeniería de software y servicios.
Proyectos de ingeniería software y productividad personal.
Programación en Java con entornos de desarrollo integrados. Laboratorio de Desarrollo de Software.
- TECNOLOGÍA DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES
Coordinador: Joaquín Luque Rodríguez, Departamento Tecnología Electrónica
Profesores: Joaquín Luque Rodríguez, Departamento Tecnología Electrónica
Descriptores: Sistemas de Comunicación.
Contenidos: Fundamentos Físicos de la comunicación de datos. Medios y dispositivos físicos para
comunicación de datos. Normalización
- SEGURIDAD DE REDES
Coordinador: Gemma Sánchez
Profesores: Gemma Sánchez, Jaime Benjumea y Alejandro Carrasco.
Descriptores: Comunicaciones, Redes de Computadores, Seguridad, firewalls.
Contenidos: La asignatura pretende cubrir los fundamentos de la seguridad tratando la panorámica
de la seguridad en las redes, la intrusión, monitorización y administración de los dispositivos de
seguridad y los firewalls. Finalmente se mostrará la herramienta PIX Security Appliance como caso
práctico. Los capítulos recogidos son: Seguridad básica router y switch, ACL de router y CBAC,
seguridad de router AAA, VPN y seguridad del PIX Security Appliance.
- REDES INALÁMBRICAS Y COMUNICACIONES POR SATÉLITE
Coordinador: Alejandro Carrasco.
Profesores:,Alejandro Carrasco, Sergio Martín, Julio Barbancho y José Ignacio Escudero
Descriptores: Comunicaciones, Redes de Computadores, Redes WLAN, WI-FI, redes inalámbricas,
redes de sensores, comunicaciones por satélite.
Contenidos: La asignatura cubre los fundamentos de las redes inalámbricas, dividiéndolos en tres
bloques temáticos: un primer bloque tratando las redes WLAN, un segundo tratando las redes
inalámbricas en entornos industriales y un tercer bloque que recoge los fundamentos de las
comunicaciones por satélite.
En el primer bloque se tratará: Introducción a las LAN inalámbricas, IEEE 820.11, tecnología de
radio inalámbrica, topologías (IBSS, ESS, Ad-hoc), puntos de acceso, puentes y antenas, conceptos
básicos de seguridad y preparación del emplazamiento inalámbrico, terminando con una breve visión
de la administración de redes inalámbricas.
El segundo bloque contempla la tecnología inalámbrica emergente de gran acogida en los sectores de
la automatización industrial, domótica y sistemas periféricos de PC. Se abordarán los siguientes
conceptos: Introducción a las redes de área personal inalámbrica de baja tasa de transferencia de
datos (Low Rate – Wireless Personal Area Network, LR-WPAN), conocida como redes de sensores
inalámbricos; normalización propuesta por organismo IEEE (IEEE 802.15.4) y por el consorcio de
empresas ZigBeeTM dedicada a promover esta tecnología; topologías en estrella, mesh y punto a
punto; autoconfiguración de red; técnicas de optimización del consumo de los nodos y de la
longevidad de la red; sistemas de posicionamiento basados en triangulación e implementación de
tecnología de identificación de dispositivos mediante radiofrecuencia (RFID); arquitecturas de nodos
sensores de código abierto; conceptos básicos del sistema operativo tinyOS dedicado a estas
arquitecturas y elaborado mediante el lenguaje de alto nivel nesC, elaborado para optimizar el código
ejecutable sobre dichas plataformas; programación de aplicaciones.
Satélite: Tipos de satélites, Geometría orbital, Componentes de un sistema de comunicaciones por
satélite: segmento espacial y segmento terrestre, Servicios de los sistemas de comunicaciones por
satélite, Formas de acceso al satélite, Redes de satélites multirayos, Enlace entre satélites, Ejemplos
de redes de satélites.