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Este artículo presenta la metodología empleada para dotar a nuestros alumnos, alumnos de la asignatura Diseño con Microcontroladores en el contexto del Máster de Ingeniería de Computadores y Redes de la Universidad de Sevilla, de la capacidad de diseñar y desarrollar sistemas empotrados integrados con interfaz gráfica. En la actualidad se ha extendido el uso de microcontroladores ARM de 32 bits, existiendo diversas familias y arquitecturas, además se han popularizado las pantallas basadas en la tecnología OLED. Debido a esta popularidad, resulta muy interesante la combinación de ambos dispositivos para la formación de la integración de sistemas empotrados con interfaz gráfica, ya que así se puede proporcionar una interactuación entre este tipo de sistemas y los usuarios. Este módulo didáctico ha sido bien acogido por el alumnado, ya que el manejo de los displays OLED les resulta muy atractivo y se plantean las técnicas de programación necesarias para la implementación de interfaces gráficas más complejas. This paper presents the methodology used to provide our students, students of the Design with Microcontrollers subject in the studies of Master of Computer Engineering and Networks at the University of Seville, with the capacity to design and to develop embedded systems with graphical interface. Today, the use of 32-bit ARM microcontrollers has been expanded, giving rise to the evolution of different families and architectures and the popularity of displays based on OLED technology. Because of this popularity, is very interesting the combination of both devices, as this can provide an interaction between these systems and users. This educational module has been well received by students, because the management of OLED displays is very attractive for them, and this module raises the programming techniques necessary for implementing complex graphical interfaces. Este trabajo ha sido financiado por el proyecto BIOSENSE (TEC2012-37868-C04-02) del Plan Nacional de Investigación del Ministerio de Economía y Competitividad con soporte del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).

En la coyuntura sanitaria y educacional en la que se encuentra la sociedad desde hace unos años, el Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech confeccionó unos planes de estudio para una serie de grados que pretendían cubrir la necesidad del Ingeniero Informático dentro de la rama sanitaria. Estos grados, con un primer ciclo común, se subdividen en el segundo ciclo en tres especialidades. Una de ellas es la denominada Ingeniería Biomédica, que forma a Ingenieros con conocimiento de Informática a nivel de Hardware para el diseño y mantenimiento de maquinaria e instrumentación de aplicación en hospitales y centros sanitarios. Este grado se imparte actualmente en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática de la Universidad de Sevilla. En este contexto, la asignatura “Instrumentación Biomédica” tiene un papel fundamental para el aprendizaje del funcionamiento y diseño de instrumentos de pequeña y mediana escala dentro del ámbito anteriormente especificado. En este trabajo se plantea un mecanismo escalonado y basado en problemas [1,2] para el aprendizaje de los diversos instrumentos electrónicos de aplicación sanitaria. El objetivo del mecanismo de aprendizaje es aportar al alumnado conocimientos básicos acerca del funcionamiento y diseño de todo tipo de sensores y actuadores electrónicos, a la vez que se les introduce en la programación de un microcontrolador de bajo coste y basado en Arduino para manejar dichos periféricos. De forma progresiva se van integrando los conocimientos de todas las prácticas a lo largo del curso para, finalmente, ser capaces de confeccionar y desarrollar un electrocardiógrafo portátil mediante un microcontrolador, una sonda, un amplificador operacional, un display gráfico, una placa de prototipado y diversos componentes electrónicos básicos tales como potenciómetros, pulsadores y diodos led para el control del funcionamiento del instrumento. In the current situation of Health and Education, the Andalusia Tech International Excellence Campus drew up a curriculum for three degrees that are intended to cover the need of Computer Engineer within the healthcare industry. These degrees, with a common first cycle of two years, have three specialties in the second cycle. One of them is the Biomedical Engineering, which trains engineers with knowledge of Computer Hardware level for the design and maintenance of machinery and instrumentation for application in hospitals and health centers. This degree is currently offered at the Technical Superior School of Computer Science at the University of Seville. In this context, the course "Biomedical Instrumentation" has a fundamental role for learning the operation and design of small and medium-scaled instruments. In this paper, a step-by-step and problem-based learning is explained inside the Biomedical Instrumentation course. The main objective of this learning mechanism is to provide basic knowledge about performance and design medical instruments with several types of electronic sensors and actuators, while students are introduced in the programming of a low-cost Arduino-based to handle these peripherals. Progressively they integrate the knowledge of all practices sesions throughout the course to finally be able to prepare and develop a portable electrocardiograph by a microcontroller, a probe, an operational amplifier, a graphical display, a prototyping board and several basic electronic components such as potentiometers, pushbuttons and leds for controlling the operation of the instrument. Este trabajo ha sido financiado por el proyecto BIOSENSE (TEC2012-37868-C04-02) del Plan Nacional de Investigación del Ministerio de Economía y Competitividad con soporte del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).

En este artículo se presenta la metodología empleada en la formación de los alumnos del Grado en Ingeniería Química Industrial, en la asignatura de Informática. Durante el desarrollo de dicho curso, estructurado en créditos teóricos y prácticos, se instruye a los alumnos en la metodología de la programación, formando a los alumnos en el pensamiento estructurado y lógico, que utilizarán para la implementación de algoritmos. Siguiendo la metodología ABP, se plantean problemas complejos semanalmente y mediante el empleo de la plataforma de enseñanza virtual Blackboard se sigue la evolución de los alumnos en estos problemas planteados y el aprovechamiento de las sesiones prácticas. En este artículo se presenta el proceso de enseñanzaaprendizaje desarrollado y se analizan las diferentes herramientas ofrecidas por dicha plataforma y cuáles nos han aportado mayores beneficios que problemas. SUMMARY -- This paper presents the methodology used in the teaching of students in the degree in Chemistry Engineering, in the subject of Information Technology. Along the development of the course, divided into theoretical and practical activities, students are instructed in the methodology of programming, training students in structured and logical thinking, which used to implement algorithms. By using the ABP methodology, complex problems are proposed weekly by using the Blackboard learning management system and the students evolution is followed and monitored. This paper exposes the teaching-learning process used and presents different tools offered by this platform, and how provides more benefits than problems.

En este artículo se describe una práctica de laboratorio en la que se ilustran los mecanismos necesarios para implementar redes de sensores inalámbricos y la comunicación hardware/software en un PC. En los últimos años se han popularizado las redes de sensores inalámbricos. En la actualidad podemos encontrarlos realizando una elevada diversidad de tareas, desde aplicaciones domóticas, médicas, o de monitorización del medio ambiente. Proponemos una práctica en la que cada alumno usará un dispositivo basado en la tecnología XBEE, y desarrollará un software en el PC que implementará una red inalámbrica con una topología de maya en el laboratorio. Ilustrando, de esta manera, los principios necesarios para el desarrollo de interfaces hardware/software para la comunicación con el modem, así como proporcionar al alumno los conocimientos necesarios el manejo y gestión del propio modem. SUMMARY: In this paper is described a lab session where is illustrated the mechanisms for implementing wireless sensor networks and hardware/software communication using a computer. In the last year wireless sensor networks have become very popular. Nowadays, we can find them performing a high diversity of tasks, from domotic applications, medical, or environment monitoring. We propose a lab session where each student will use a XBee-technology-based device and will develop a software in order to implement a wireless sensor network with a mesh topology in the laboratory. Thus, we can illustrate the principles needed to develop hardware/software interfaces for modem communication, and also give students enough knowledge for driving and managing the modem.

Actualmente, la interconexión de cualquier tipo de periférico con un ordenador se realiza utilizando el bus USB. Dentro de este tipo de dispositivos, podemos resaltar un tipo especial denominado HID (Human Interface Device) destinada a la conexión de periféricos de interfaz humana, como pueden ser teclados, ratones, joysticks. Este tipo de dispositivos se caracterizan por ser reconocidos por el sistema operativo sin necesidad de utilizar ningún driver. En este artículo se describe la implementación de un dispositivo de este tipo por parte de los alumnos. Al no necesitar el desarrollo de un driver simplifica el número de elementos que el alumno deberá desarrollar para poder completar satisfactoriamente la práctica. La siguiente práctica permite al alumno profundizar en los mecanismos por el cual dichos dispositivos se identifican y enumeran sus características y posibilidades, resultando atractivo al poder programar un microcontrolador que se comporte como un joystick. SUMMARY: Currently, the interconnection of all types of peripherals to a computer is performed using the USB bus. Within these devices, we highlight a special type called HID (Human Interface Device) used for connecting peripherals human interface such as keyboards, mice, joysticks. Such devices are characterized by being recognized by the operating system without using any driver. This article describes the implementation of a device of this kind from the students.By not requiring the development of a driver simplifies the number of items that the student must develop in order to successfully complete the practice. This lab session allows the student to gain insight into the mechanisms by which these devices are identified and listed its features and capabilities, resulting in attractiveness the ability to program a microcontroller to behave as a joystick.

En los estudios de Ingeniería normalmente se instruye en competencias sobre diseño, en las que es fundamental conocer las tecnologías y herramientas correspondientes a la materia en que el alumno se especializa. Los problemas y proyectos que el alumno resuelve a lo largo de su carrera suelen estar orientados por el profesor, de manera que la idea básica forma parte de la propuesta o enunciado. El alumno no hace más que aplicar la tecnología para resolver el problema que ha ideado otro, en raras ocasiones se plantean problemas o proyectos abiertos que requieran aplicar la creatividad. En este trabajo se muestra una experiencia realizada durante el curso 2009/10, y financiada por el Plan de Renovación de Metodologías Docentes Universidad Sevilla, en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática (ETSII), en la que los alumnos debían hacer propuestas de proyectos a resolver con las herramientas propias de las asignaturas implicadas Ministerio de Ciencia e Innovación TEC2009-10639-C04-02

En este artículo se describe una práctica de laboratorio en la que se ilustran los mecanismos necesarios para implementar redes de sensores inalámbricos y la comunicación hardware/software en un PC. En los últimos años se han popularizado las redes de sensores inalámbricos. En la actualidad podemos encontrarlos realizando una elevada diversidad de tareas, desde aplicaciones domóticas, médicas, o de monitorización del medio ambiente. Proponemos una práctica en la que cada alumno usará un dispositivo basado en la tecnología XBEE, y desarrollará un software en el PC que implementará una red inalámbrica con una topología de maya en el laboratorio. Ilustrando, de esta manera, los principios necesarios para el desarrollo de interfaces hardware/software para la comunicación con el modem, así como proporcionar al alumno los conocimientos necesarios el manejo y gestión del propio modem. In this paper is described a lab session where is illustrated the mechanisms for implementing wireless sensor networks and hardware/software communication using a computer. In the last year wireless sensor networks have become very popular. Nowadays, we can find them performing a high diversity of tasks, from domotic applications, medical, or environment monitoring. We propose a lab session where each student will use a XBee-technology-based device and will develop a software in order to implement a wireless sensor network with a mesh topology in the laboratory. Thus, we can illustrate the principles needed to develop hardware/software interfaces for modem communication, and also give students enough knowledge for driving and managing the modem. Ministerio de Ciencia e Innovación TEC2009-10639-C04-02

Con la adaptación del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) y la creación de los nuevo títulos de grado, se plantea una nueva visión metodológica en la enseñanzas superiores. En el caso de titulaciones relativas a las ingenierías informáticas y electrónicas resulta muy interesante el uso de metodologías orientadas al Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP). En esta exposición se presenta un proyecto en el que se ilustra a los alumnos como diseñar sistemas hardware / software. En particular proponemos el codiseño de un sistema capaz de capturar video analógico mediante el uso de un conversor analógico/digital (ADC) y una FPGA, y además envíe la información capturada a través del bus USB usando un microcontrolador. De esta manera esperamos que los participantes de la experiencia ABP adquieran conocimientos relativos a las metodologías para codiseño hardware/software, uso de FPGA, microcontroladores y ADC. Así como entrenar habilidades relativas a la descripción de circuitos lógicos mediante el lenguaje VHDL. SUMMARY: By adapting the European Higher Education Area (EEES) and the creation of new graduate degrees, there is proposed a new methodological view in higher education. In the case of studies related to computer and electronic engineering result very interesting to use the methodologies for Project Based Learning (PBL). In this paper, we present a exposition that shows students how to design systems hardware / software. In particular we propose the co-design a system capable of capturing analog video using an analog / digital converter (ADC) and a FPGA, and also send the information captured through the USB bus using a microcontroller. In this way we hope that the participants of the PBL experience acquired knowledge of the codesign methodologies for hardware / software, use of FPGA, microcontroller and ADC, and also training skills related to the description of logic circuits using VHDL.

Con la adaptación del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) y la creación de los nuevo títulos de grado, se plantea una nueva visión metodológica en la enseñanzas superiores. En el caso de titulaciones relativas a las ingenierías informáticas y electrónicas resulta muy interesante el uso de metodologías orientadas al Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP). En esta exposición se presenta un proyecto en el que se ilustra a los alumnos como diseñar sistemas hardware / software. En particular proponemos el codiseño de un sistema capaz de capturar video analógico mediante el uso de un conversor analógico/digital (ADC) y una FPGA, y además envíe la información capturada a través del bus USB usando un microcontrolador. De esta manera esperamos que los participantes de la experiencia ABP adquieran conocimientos relativos a las metodologías para codiseño hardware/software, uso de FPGA, microcontroladores y ADC. Así como entrenar habilidades relativas a la descripción de circuitos lógicos mediante el lenguaje VHDL. Ministerio de Ciencia e Innovación TEC2009-10639-C04-02

En este artículo se describe una práctica de laboratorio en la que se ilustran los mecanismos necesarios para implementar redes de sensores inalámbricos y la comunicación hardware/software en un PC. En los últimos años se han popularizado las redes de sensores inalámbricos. En la actualidad podemos encontrarlos realizando una elevada diversidad de tareas, desde aplicaciones domóticas, médicas, o de monitorización del medio ambiente. Proponemos una práctica en la que cada alumno usará un dispositivo basado en la tecnología XBEE, y desarrollará un software en el PC que implementará una red inalámbrica con una topología de maya en el laboratorio. Ilustrando, de esta manera, los principios necesarios para el desarrollo de interfaces hardware/software para la comunicación con el modem, así como proporcionar al alumno los conocimientos necesarios el manejo y gestión del propio modem. In this paper is described a lab session where is illustrated the mechanisms for implementing wireless sensor networks and hardware/software communication using a computer. In the last year wireless sensor networks have become very popular. Nowadays, we can find them performing a high diversity of tasks, from domotic applications, medical, or environment monitoring. We propose a lab session where each student will use a XBee-technology-based device and will develop a software in order to implement a wireless sensor network with a mesh topology in the laboratory. Thus, we can illustrate the principles needed to develop hardware/software interfaces for modem communication, and also give students enough knowledge for driving and managing the modem. Este trabajo ha sido posible en parte gracias al proyecto VULCANO (TEC2009-10639-C04-02).

Address-Event Representation (AER) is a neuromorphic communication protocol for transferring information of spiking neurons implemented into VLSI chips. These neuro-inspired implementations have been used to design sensor chips (retina, cochleas), processing chips (convolutions, filters) and learning chips, what makes possible the development of complex, multilayer, multichip neuromorphic systems. In biology one of the last steps of the processing is to move a muscle, to apply the results of these complex neuromorphic processing to the real world. One interesting question is to be able to transform, or translate, the AER information into robot movements, like for example, moving a DC motor. This paper presents several ways to translate AER spikes into DC motor power, and to control a DC motor speed, based on Pulse Frequency Modulation. These methods have been simulated into Simulink with Xilinx System Generator, and tested into the AER-Robot platform. Junta de Andalucía P06-TIC-01417 Ministerio de Educación y Ciencia TEC2006-11730-C03-02

Address-Event-Representation (AER) is an asynchronous protocol for transferring the information of spiking neuro-inspired systems. Actually AER systems are able to see, to ear, to process information, and to learn. Regarding to the actuation step, the AER has been used for implementing Central Pattern Generator algorithms, but not for controlling the actuators in a closed-loop spike-based way. In this paper we analyze an AER based model for a real-time neuro-inspired closed-loop control system. We demonstrate it into a differential control system for a two-wheel vehicle using feedback AER information. PFM modulation has been used to power the DC motors of the vehicle and translation into AER of encoder information is also presented for the close-loop. A codesign platform (called AER-Robot), based into a Xilinx Spartan 3 FPGA and an 8051 USB microcontroller, with power stages for four DC motors has been used for the demonstrator. Junta de Andalucía P06-TIC-01417 Ministerio de Educación y Ciencia TEC2006-11730-C03-02

Address-Event-Representation (AER) is a communication protocol for transferring asynchronous events between VLSI chips, originally developed for bio-inspired processing systems (for example, image processing). Such systems may consist of a complicated hierarchical structure with many chips that transmit data among them in real time, while performing some processing (for example, convolutions). The event information is transferred using a high speed digital parallel bus (typically 16 bits and 20ns-40ns per event). This paper presents a testing platform for AER systems that allows to analyse a LVDS Serial AER link. The interface allows up to 0.7 Gbps (~40Mev/s, 16 bits/ev). The eye diagram ensures that the platform could support 1.2 Gbps. Commission of the European Communities IST-2001-34124 (CAVIAR) Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología TIC-2003-08164-C03-02

In this paper we present a mechanism that allows the coprocessing of video in real-time based into Address-Event-Representation (A ER) convolutions chips. Several software methods fur generating synthetic AEK streams from frames stored in a computer's memory are described and evaluated. Evaluation criteria cover execution time, distribution error and how they perform with two receiver cell models. A hardware bridge PCI to AER for connecting to the convolution chips is presented and evaluated. Commission of the European Communities IST-2001-34124 Ministerio de Educación y Ciencia TIC-2000-0406-P4

Las nuevas tecnologías de las comunicaciones están alcanzando poco a poco el campo de la educación a distancia. Se están haciendo nuevas aplicaciones de educación a distancia que emplean internet para comunicar a alumnos y profesores de una manera más fluida y eficaz que los métodos tradicionales, pero estas herramientas no están adaptadas a personas discapacitadas, ancianas o inexpertas en el mundo de la informática. Estas deficiencias en el diseño de las nuevas herramientas son barreras que hemos de evitar si queremos que la educación a distancia sea una realidad al alcance de todos. Estas páginas muestran un sistema de educación a distancia que usa las nuevas tecnologías de las comunicaciones e intenta evitar las barreras comentadas anteriormente, de manera que pueda ser usado por todo tipo de personas.

En esta ponencia-demo se presenta una práctica donde se analiza la influencia en el tiempo de ejecución de algunas optimizaciones sobre el código máquina para procesadores reales (familia Intel Pentium). Se propone el estudio del efecto del emparejamiento de instrucciones y de las dependencias entre registros, la aceleración obtenida con el desenrollado de iteraciones, la comparación entre instrucciones simples (del núcleo RISC) y complejas, etc. Además todo ello se ejecuta desde código ensamblador, midiendo el tiempo y otros eventos directamente sobre los Pentium, gracias a los contadores internos de monitorización del rendimiento (“Performance Monitoring Counters”, PMC) [1] de esta familia de procesadores. El alumno se enfrenta a las dificultades que supone trabajar con el sistema real y a bajo nivel. Se compara con otros métodos existentes y se describen una serie de rutinas para acceder a los contadores dando varios ejemplos de las posibilidades que brindan para el análisis de la estructura superescalar de estos procesadores.