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Orientación Universidad
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Sistemas de Arquitectura Abierta: Diseño de Sistemas Integrando Tecnologías Nuevas, Apuntes de Arquitectura de ordenadores

El curso de Sistemas de Arquitectura Abierta, clave ICE191, de la licenciatura de Ingeniería en Cibernética y Electrónica. El curso se imparte durante los semestres 6º a 8º, con una duración total de 8 créditos. El objetivo es que el estudiante diseñe un sistema funcional a través del esquema de arquitectura abierta de diferentes tecnologías, como FPGAs, GPUs y SoCs. El documento detalla los requisitos, atributos y consideraciones de diseño, así como las competencias a desarrollar.

Qué aprenderás

  • ¿Qué tecnologías se estudian en el curso de Sistemas de Arquitectura Abierta?
  • ¿Qué competencias se desarrollan en el curso de Sistemas de Arquitectura Abierta?
  • ¿Cómo se diseña un sistema funcional a través del esquema de arquitectura abierta?

Tipo: Apuntes

2020/2021

Subido el 29/09/2021

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Asignatura: Sistemas de Arquitectura Abierta Clave: ICE191
Área de Formación: Profesional Extendida Semestre: 6to a 8vo
Número total de horas
por semana: 8
Número de horas
docentes
semanales: 4
Número de horas
independientes: 4
Tipo
:
Optativa Instalaciones: Aula
Modalidad: Presencial X En línea En inglés
Créditos: 8 Prerrequisitos: ICE109 Microcontroladores y sistemas embebidos.
Propósito
Este curso tiene como propósito que el alumno diseñe un sistema funcional a través del
esquema de arquitectura abierta de diferentes tecnologías para la solución de un problema de
aplicación, utilizando la metodología propuesta por el esquema y las tecnologías propuestas
para su estudio.
Durante el curso se analizan los requerimientos que debe de cumplir un sistema de arquitectura
abierta en sus diferentes dimensiones; se estudia además la arquitectura de los FPGAs y su
flexibilidad para la implementación tecnológica, el uso de los diferentes GPUs disponibles en el
mercado y la solución integrada dentro de los SoC’s (single on chip) como propuestas de
integración tecnológica.
Mediante el diseño de un sistema de arquitectura abierta de integración tecnológica para la
solución de un problema de aplicación el estudiante adquiere la experiencia de aprendizaje de
integración de sistemas a través de un esquema estandarizado industrial y se desarrollan
competencias profesionales a nivel de aplicación relacionadas con el diseño de sistemas
utilizando el concepto de integración modular, el uso de sistemas de nueva tecnología como los
SoCs, FPGAs y resolución de problemas utilizando los GPUs, integrando de manera efectiva y
eficiente diversos tipos de tecnologías para diversas aplicaciones en el área industrial, científica
o de servicios.
En el transcurso del programa se fomenta en el estudiante las habilidades para:
Aplicar los conocimientos de matemáticas, ciencias e ingeniería para estudiar y resolver
problemas, el diseño y conducción de experimentos para estudiar problemas o
fenómenos dentro del ámbito de la Ingeniería de control.
Diseñar sistemas, procesos, productos y/o componentes basados en software donde
cumpla con las necesidades y requerimientos establecidos considerando los aspectos
económicos, ambientales, éticos, de salud y seguridad, y de manufacturabilidad o
implementabilidad y sostenibilidad.
Desarrollar la actitud positiva para funcionar en equipos multidisciplinarios en la
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Asignatura: Sistemas de Arquitectura Abierta Clave: ICE

Área de Formación: Profesional Extendida Semestre: 6to a 8vo Número total de horas

por semana: 8

Número de horas docentes semanales:

Número de horas

independientes: 4

Tipo : Optativa Instalaciones: Aula Modalidad: Presencial X En línea En inglés Créditos: 8 Prerrequisitos: ICE109 Microcontroladores y sistemas embebidos. Propósito Este curso tiene como propósito que el alumno diseñe un sistema funcional a través del esquema de arquitectura abierta de diferentes tecnologías para la solución de un problema de aplicación, utilizando la metodología propuesta por el esquema y las tecnologías propuestas para su estudio. Durante el curso se analizan los requerimientos que debe de cumplir un sistema de arquitectura abierta en sus diferentes dimensiones; se estudia además la arquitectura de los FPGAs y su flexibilidad para la implementación tecnológica, el uso de los diferentes GPUs disponibles en el mercado y la solución integrada dentro de los SoC’s (single on chip) como propuestas de integración tecnológica. Mediante el diseño de un sistema de arquitectura abierta de integración tecnológica para la solución de un problema de aplicación el estudiante adquiere la experiencia de aprendizaje de integración de sistemas a través de un esquema estandarizado industrial y se desarrollan competencias profesionales a nivel de aplicación relacionadas con el diseño de sistemas utilizando el concepto de integración modular, el uso de sistemas de nueva tecnología como los SoCs, FPGAs y resolución de problemas utilizando los GPUs, integrando de manera efectiva y eficiente diversos tipos de tecnologías para diversas aplicaciones en el área industrial, científica o de servicios. En el transcurso del programa se fomenta en el estudiante las habilidades para:  Aplicar los conocimientos de matemáticas, ciencias e ingeniería para estudiar y resolver problemas, el diseño y conducción de experimentos para estudiar problemas o fenómenos dentro del ámbito de la Ingeniería de control.  Diseñar sistemas, procesos, productos y/o componentes basados en software donde cumpla con las necesidades y requerimientos establecidos considerando los aspectos económicos, ambientales, éticos, de salud y seguridad, y de manufacturabilidad o implementabilidad y sostenibilidad.  Desarrollar la actitud positiva para funcionar en equipos multidisciplinarios en la

realización de proyectos de ingeniería, u otras disciplinas que requieran de sus conocimientos y habilidades.  Resolver problemas en el ámbito de su profesión pertinente a su ingeniería.  Desarrollar una actitud ética y de responsabilidad social en la aplicación de sus conocimientos y habilidades para ejercer su profesión.  Comprender de manera clara el impacto de la Ingeniería mecatrónica o cibernética electrónica en el contexto económico, social y cultural dentro de una región, país y en el ámbito global, considerando lo ambiental.  Desarrollar la actitud y compromiso de vida para aprender por si mismo las nuevas tendencias tecnológicas en el ámbito de su profesión de Ingeniero cibernética electrónica.  Conocer y aplicar conocimientos y tecnologías emergentes que impacten fuertemente su profesión. Aplicar métodos, técnicas, y herramientas modernas de la profesión de Ingeniero en Mecatrónica para desarrollar su práctica profesional. El curso de sistemas de arquitectura abierta se imparte como curso optativo del área de desarrollo profesional para las licenciaturas de Ingeniería en Cibernética y Electrónica. Se relaciona con las materias de Ingeniería de control, control digital, instrumentación electrónica, procesamiento digital de señales, electrónica de potencia, redes de computadoras y aplicaciones de redes de computadoras. Competencia general Desarrollar un sistema en el esquema de arquitectura abierta que integre el uso de varias tecnologías revisadas en clase o en esquema de autoestudio para la Evidencias de desempeño  Examen escrito del curso.  Reportes de laboratorio.  Sistema diseñado y construido a través del esquema de arquitectura abierta. Unidad de competencia I. Sistemas de arquitectura abierta.

 Comparar las características del modelo a otros existentes.

 Enlistar las características propias del esquema estudiado.

 Formular diferentes escenarios de diseño para sistemas utilizando los conceptos

propuestos.

Mediante lecturas, investigación documental con una actitud proactiva, creativa y

colaborativa.

Contenidos

1.1. Conceptos generales.

1.2. Requerimientos de diseño.

1.3. Requerimientos derivados.

1.4. Restricciones de diseño.

1.5. Atributos de la arquitectura.

1.6. Consideraciones de diseño.

1.7. Estrategias de negocio.

Unidad de competencia II. Sistemas programables en un chip. PSoC

4.5. APIs

4.6. Aplicaciones

Recursos bibliográficos, apoyos y recursos didácticos Bibliografía básica Dargan, P. (2005). Open systems and standards for software product development. Boston: Artech House. Cofer, R., & Harding, B. (2006). Rapid system prototyping with FPGAs. Amsterdam: Elsevier/Newnes. Ashby, R. (2005). Designer's guide to the Cypress PSoC. Boston: Elsevier. Jeannot, E., & Ilinskas, J. (n.d.). High performance computing on complex environments. Otros recursos : Plataforma Blackboard. MSOffice: Word, Excel. Software de cada plataforma. Métodos y actividades de aprendizaje

1. Presentación. Al iniciar el curso y cada unidad, el profesor presentará a los estudiantes lo relativo a competencias a desarrollar, ámbitos de desempeño con sus problemas estructurados y no estructurados, contenidos, recursos asignados, actividades de aprendizaje y criterio de evaluación para medir el aprendizaje de las competencias. 2. Apropiación de los contenidos. La facilitación de la apropiación de los contenidos por parte de los estudiantes se realizará mediante métodos expositivos, orales o audiovisuales, ejercicios estructurados dentro del aula, lecturas, trabajos de investigación documental, sea mediante actividades individuales o trabajo colaborativo y cooperativo por parte de los estudiantes. 3. Comprensión y aplicación de los conocimientos. El profesor facilitará la comprensión y aplicación de los contenidos mediante actividades de aprendizaje colaborativo, aprendizaje basado en problemas, resolución de ejercicios, y brinda asesoría presencial o asíncrona a los estudiantes, sea bajo conducción académica presencial, en línea con el apoyo del Blackboard, o híbrida, así como independientes en forma individual o grupal. 4. Reflexión y discusión sobre el aprendizaje ganado. Aplicadas las técnicas y actividades de evaluación del aprendizaje, el profesor retroalimenta a los estudiantes para que éstos mejoren su desempeño en el desarrollo de las competencias. Requisitos de acreditación  Asistencia mínima del 80% del total de las sesiones.  Calificación final mínima de 70, utilizando los criterios de evaluación. Requisitos de calificación Elementos Peso asignado Formación: actitudes y valores  Disposición al trabajo en equipo.  Actitud proactiva hacia el propio aprendizaje.  Apertura a la diversidad.  Disposición a la autocrítica y la mejora continua.  Compromiso con los acuerdos, tiempos y forma de entrega establecidos para el curso.

Conocimientos y habilidades o destrezas

 Pruebas objetivas. 40%  Tareas y exposiciones. 15%  Practicas 15%  Proyecto Final 20% Total: 100% Perfil del docente  Licenciatura en el campo de la ingeniería o de las matemáticas.  Experiencia docente a nivel profesional.