Electronic and Computer Engineering MEng (Hons)

The University of York

Los ordenadores, los teléfonos y casi todos los dispositivos electrónicos del planeta utilizan circuitos digitales. Este módulo presenta el funcionamiento de los circuitos lógicos digitales en una variedad de aplicaciones, y las herramientas y técnicas para su diseño y análisis, con ejemplos de un ordenador personal. Los laboratorios refuerzan los conceptos teóricos mediante el diseño, la simulación, la construcción y la medición de bloques de circuitos digitales utilizando circuitos integrados discretos y un dispositivo lógico programable.

Los objetivos de este módulo son: introducir a los estudiantes en las habilidades típicas necesarias para trabajar en proyectos de grupo mientras diseñan y construyen una solución de ingeniería según una especificación técnica, y desarrollar habilidades generales de aprendizaje en el trabajo en equipo, la investigación, la práctica empresarial, la propiedad intelectual, el impacto de la tecnología en la sociedad, la ética y la gestión de proyectos.

Los circuitos analógicos están en el corazón de todos los dispositivos electrónicos modernos, incluso los predominantemente digitales, como los teléfonos, las tabletas y los ordenadores portátiles. Este módulo te presenta los elementos básicos de los circuitos de resistencias, condensadores, inductores, diodos y amplificadores operacionales, explica la física que hay detrás de su funcionamiento y las técnicas utilizadas para diseñar y analizar los circuitos construidos con ellos. Durante el módulo diseñarás, construirás y probarás una tarjeta de sonido externa, uniendo la tecnología analógica y la digital.

Los ingenieros modernos necesitan una base sólida en la programación informática. Este módulo te ayuda a adquirir destrezas en dos lenguajes de programación populares, Python y C, mediante ejercicios de laboratorio cada vez más desafiantes, conferencias y tareas de consolidación que desarrollan las destrezas de ingeniería fundamentales de especificación, diseño y codificación del software.

La ingeniería se construye sobre una base matemática. Las matemáticas nos ayudan a modelar el mundo, los circuitos, los componentes y a escribir código informático. Este módulo te ayuda en la transición a las matemáticas de nivel universitario, con el objetivo de desarrollar la familiaridad y la fluidez en el uso de una serie de herramientas matemáticas fundamentales para el diseño, el modelado y el análisis de sistemas y señales de ingeniería.

Este módulo cubre algunas de las habilidades y conocimientos esenciales que te ayudarán a estudiar de forma independiente y a producir un trabajo de alto nivel académico que es vital para el éxito en York. Este módulo: definirá la integridad académica y la mala conducta académica; explicará por qué y cuándo debes referenciar el material de las fuentes y el trabajo de otras personas; proporcionará ejercicios interactivos para ayudarte a evaluar si has entendido los conceptos; y proporcionará respuestas a las preguntas más frecuentes y enlaces a recursos útiles.

El módulo de Sistemas Digitales te introduce en el funcionamiento interno de los sistemas informáticos modernos de alto rendimiento, desde las funciones aritméticas lógicas, pasando por los microprocesadores, hasta los sistemas multiprocesadores. Te muestra cómo las diferentes arquitecturas y extensiones del sistema aportan ventajas de rendimiento, como mayor velocidad, menor potencia o menor superficie, y cómo la arquitectura del sistema se relaciona con el código máquina y la metodología de programación.

Este módulo está relacionado con el diseño y la implementación de software, proporcionando una sólida base en la teoría y las aplicaciones de las estructuras de datos y los algoritmos. El módulo también abarca la teoría matemática de los métodos numéricos y sus aplicaciones.

Este módulo introduce a los estudiantes en los conceptos de diseño digital junto con el papel adecuado de los lenguajes de descripción de hardware (HDL) en el flujo de diseño digital moderno. Se hará especial hincapié en el uso de los HDL para la síntesis de circuitos digitales, por un lado, y en el desarrollo de pruebas adecuadas mediante el uso de bancos de pruebas HDL y simulación.

El objetivo de este módulo es trabajar en grupos para desarrollar un producto electrónico práctico, como un multímetro, utilizando un diseño analógico y un procesador ARM integrado. Este módulo pretende basarse en el módulo de proyecto de diseño de ingeniería del año 1 y desarrollar aún más las habilidades de los estudiantes en el trabajo de proyectos en grupo. En particular, los estudiantes trabajarán en grupos en un producto que incluya hardware y software utilizando procesadores integrados.

El módulo de Dispositivos y Circuitos Semiconductores presenta los dispositivos semiconductores más utilizados (diodo, transistor de unión bipolar y transistor de efecto de campo) en la ingeniería electrónica, haciendo hincapié en el análisis y el diseño de los bloques de construcción comunes en la electrónica analógica y digital. El programa de laboratorio asociado al módulo refuerza los conceptos teóricos mediante el diseño, la simulación, la construcción y la medición de dichos bloques de construcción.

Los objetivos de este módulo son: introducir las técnicas del cálculo multivariable (incluyendo la diferenciación parcial, las transformaciones de coordenadas y las integrales múltiples); apoyar los módulos aplicados en áreas como las redes, los campos electromagnéticos y la teoría de control; proporcionar una introducción a la transformada de Laplace y a la transformada Z como herramientas para la teoría y el análisis de los sistemas lineales; y desarrollar un conocimiento y una comprensión del uso de la transformada de Fourier, las series de Fourier, la convolución y las técnicas de correlación para el estudio de las señales y los sistemas lineales.

El módulo proporciona a los estudiantes las habilidades básicas de programación en Java y cómo utilizarlas dentro de la ingeniería de software para producir una aplicación significativa, como la simulación de enjambres en sistemas robóticos autónomos. Este módulo pretende desarrollar la capacidad de resumir y mostrar la comprensión de la información procedente de fuentes fiables y de la escritura técnica.

El módulo de Campos y Ondas de Ruido proporciona contenidos esenciales para el diseño de circuitos analógicos y digitales, considerando: los efectos del ruido y las interferencias en el rendimiento de los circuitos, junto con los conceptos básicos de la compatibilidad electromagnética. Introduce los efectos de las líneas de transmisión en las interconexiones, como el retardo, las reflexiones y la diafonía, que son consideraciones importantes en cualquier circuito digital de alta velocidad y en la transmisión de señales por cable. Se analiza la teoría electromagnética de los campos y las ondas para apuntalar la teoría de las líneas de transmisión y proporcionar los fundamentos para cursos posteriores sobre circuitos de radiofrecuencia, antenas, propagación inalámbrica, nanotecnología y diseño de dispositivos semiconductores.

Los objetivos de este módulo son: introducir a los estudiantes en los principales parámetros y propiedades de los campos eléctricos y magnéticos y en los mecanismos de propagación de las ondas electromagnéticas dentro de los materiales; introducir la noción de guía de ondas y la distinción entre guías de ondas monomodo y multimodo; introducir a los estudiantes en las propiedades de las antenas que describen su uso en los sistemas de radiocomunicación; introducir a los estudiantes en la física básica del funcionamiento de las antenas; introducir los modos de propagación de radio más utilizados en la atmósfera terrestre; y proporcionar una visión de la física de estos modos.

Este módulo proporciona una introducción al control de retroalimentación de los sistemas lineales, y cómo puede utilizarse para proporcionar estabilidad o para obtener una característica de respuesta particular de un sistema. Las técnicas tratadas tienen un amplio abanico de aplicaciones, tanto en sistemas mecánicos, como los robots, como en sistemas electrónicos, como los amplificadores de audio.

Los objetivos de este módulo son introducir y desarrollar la comprensión de la transformada discreta de Fourier; introducir y desarrollar la comprensión de la convolución discreta y la correlación discreta; desarrollar el teorema del muestreo para el muestreo y la reconstrucción de una señal analógica; introducir la transformada z y describir la relación entre las transformadas Laplace y z; introducir, desarrollar la teoría y comparar el rendimiento de los filtros FIR e IIR; introducir las técnicas de aprendizaje automático para el procesamiento digital de señales mediante el estudio de las redes neuronales convolucionales profundas para el procesamiento de imágenes y audio; y relacionar la teoría con las aplicaciones prácticas en el procesamiento digital de señales.

En este proyecto de grupo trabajarás como parte de una "empresa" para producir una importante aplicación de software diseñada para ordenador de sobremesa o tableta/teléfono. Asumirás un papel con una responsabilidad específica dentro de la empresa, por ejemplo, director de proyecto / software / marketing, y dirigirás la empresa como un pequeño negocio. Todas las empresas de estudiantes desarrollan especificaciones de proyectos basadas en ideas comercializables y utilizan métodos modernos de ingeniería de software para diseñar/implementar/probar ese producto. Cada empresa de estudiantes tiene que presentar las ideas iniciales del producto a los patrocinadores financieros y a los mentores empresariales, y el producto final se demuestra en una presentación ante el personal que actúa como "clientes".

El módulo de Sistemas de Comunicación te proporciona una comprensión detallada del funcionamiento de los sistemas de comunicación inalámbricos, desde los conceptos teóricos hasta el diseño de sistemas y redes de radio prácticos. Los temas incluyen: teoría de la información; diseño de enlaces inalámbricos; señales, modulación y demodulación de radio; redes y protocolos.

El módulo de Computación Bioinspirada presenta una serie de técnicas de IA y aprendizaje automático que se han inspirado en la observación de mecanismos biológicos en la naturaleza, como la evolución darwiniana, el comportamiento de enjambre y el procesamiento neuronal.

Este módulo abarca dos cosas: los retos de escribir software de bajo nivel para sistemas embebidos, y el funcionamiento detallado del núcleo del procesador ARM Cortex-M4F. Está diseñado para que adquieras las habilidades que necesitarías para un trabajo en la programación de firmware, y también proporciona habilidades relevantes para otras carreras de programación o para el desarrollo de CPUs.

En cuanto al proyecto de fin de carrera, depende en gran medida de cada estudiante la naturaleza y la dirección del trabajo. Se ofrece una amplia gama de temas de proyectos para que los estudiantes trabajen dentro del departamento, y también pueden realizar proyectos en la industria, o incluso sugerir sus propias ideas para un proyecto. El trabajo se extiende durante dos trimestres y culmina con la redacción de un informe final.