Profesorado

Juan Manuel Barrientos Villar

Situación

Prerrequisitos

Son necesarios los conocimientos que se adquieren en las asignaturas
de "Fundamentos de Sistemas Digitales" y "Estructura y Tecnología de
Computadores", impartidas en el primer curso de la titulación.

Contexto dentro de la titulación

Es una asignatura obligatoria, cuyos contenidos -diseño de microprocesadores,
tecnologías VLSI- se enmarcan en el bloque temático "Ingeniería de
Computadores", propuesto en el Libro Blanco de la Titulación de Ingeniería
Informática.

Recomendaciones

Revisar los conocimientos de partida necesarios, citados en el
apartado "prerrequisitos".

Competencias

Competencias transversales/genéricas

- Capacidad para resolver problemas
- Trabajo en equipo
- Capacidad de análisis y síntesis
- Capacidad de organización y planificación
- Capacidad de gestión de la información
- Conocimiento de una lengua extranjera
- Comunicación oral y escrita

Competencias específicas

• Cognitivas(Saber):

  - Arquitecturas de computadores
  - Tecnologías hardware
  - Métodos y herramientas para el diseño de sistemas basados en
  computador

• Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

  - Capacidad de análisis y síntesis
  - Resolución de problemas
  - Comunicación oral y escrita en la lengua nativa
  - Conocimiento de una lengua extranjera (documentación técnica)
  - Manejo de programas informáticos avanzados relativos a las
  materias de estudio

• Actitudinales:

  - Trabajo en equipo
  - Razonamiento crítico
  - Habilidades en las relaciones interpersonales

Objetivos

Conocer las técnicas de diseño digital que se utilizan en el diseño de los
computadores.
Conocer las ideas centrales en las que se basan el diseño y la organización de
los computadores actuales.
Modelar el funcionamiento y la estructura de diferentes bloques del computador
empleando un lenguaje de descripción de hardware: el VHDL.
Familiarizar al alumno con el empleo de herramientas CAD, para la simulación,
síntesis e implementación de los diseños.

Programa

LECCIÓN 1.- INTRODUCCIÓN.  TÉCNICAS DE DISEÑO DIGITAL.
LECCIÓN 2.- LENGUAJES HDLs. El VHDL.
LECCIÓN 3.- INTRODUCCIÓN A LAS FPGAs. ENTORNO DE DISEÑO CON FPGAs (XILINX).
LECCIÓN 4.- DISEÑO DE LA JERARQUÍA DE MEMORIA.
LECCIÓN 5.- DISEÑO DEL CAMINO DE DATOS Y DEL CONTROL I. REALIZACIÓN UNICICLO.
LECCIÓN 6.- DISEÑO DEL CAMINO DE DATOS Y DEL CONTROL II. REALIZACIÓN MULTICICLO.

Actividades

Clases de teoría y ejercicios.
Clases prácticas de laboratorio.
Trabajos sobre temas específicos.
Exposión oral de trabajos.

Metodología

La orientación de la asignatura será predominantemente práctica, enfocándose
las clases teóricas a introducir los conocimientos necesarios para la
realización de las clases prácticas y a guiar a los alumnos  en los trabajos
personales que se les propongan.
En cuanto a las prácticas de laboratorio, se emplearán herramientas de
simulación y síntesis, así como el entorno de trabajo de Xilinx para el diseño
con FPGAs.  Se utilizarán tarjetas de prueba para comprobar los diseños
realizados. Al finalizar cada uno de los dos bloques de prácticas (diseño
mediante VHDL y diseño con FPGAs) los alumnos realizarán un diseño completo de
forma autónoma.

Distribución de horas de trabajo del alumno/a

Nº de Horas (indicar total): 112,5

• Clases Teóricas: 22  
• Clases Prácticas: 23  
• Exposiciones y Seminarios: 6  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas: 4  
  • Individules:  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado: 5  
  • Sin presencia del profesorado: 1,6  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 43,4  
  • Preparación de Trabajo Personal: 4,5  
  • ...
     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 3  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal):  

Técnicas Docentes

Criterios y Sistemas de Evaluación

Se evaluarán tanto los conocimientos teóricos como prácticos desarrollados en
la asignatura.

- Los conocimientos teóricos se evaluarán mediante un examen final.
- Los conocimientos prácticos se evaluarán de forma continua en el laboratorio,
junto con una prueba final. Para aprobar la asignatura será imprescindible
superar las prácticas.
- Los trabajos se evaluarán mediante exposiciones en clase.
- La calificación final se obtendrá a partir de las calificaciones obtenidas
por el alumno en los siguientes apartados: examen (40%, nota mínima de 4
puntos), laboratorio (40%), trabajos (20%).

Recursos Bibliográficos

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

[ALFO02]        Diseño de sistemas digitales con VHDL
Serafín Alfonso Pérez ; Enrique Soto ; Santiago Fernández
Thomson-Paraninfo, 2002

[MAXF04]        The Design Warrior's Guide to FPGAs. Devices, Tools and Flows
C. Maxfield
Elsevier, 2004

[PATT00]        Estructura y Diseño de Computadores
D. Patterson – J. Hennessy
Ed. Reverté, 2000

[RUZ03]         VHDL: de la tecnología a la arquitectura de computadores
José J. Ruz Ortiz
Editorial Síntesis, 2003


BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

[DEMI04]        Fundamentos de los Computadores
De Miguel Anasagasti, Pedro
9ª edición. Paraninfo, 2004

[HWAN06]        Digital Logic and Microprocessor Design with VHDL
E.O. Hwang
Thomson, 2006

[STAL00]        Organización y Arquitectura de Computadores
W. Stallings
Prentice-Hall, 2000

[TERE98]        VHDL Lenguaje Estándar de Diseño Electrónico
Lluis Terés y otros. McGraw-Hill, 1998

The IEEE Standard VHDL Language Reference Manual, ANSI/IEEE-Std-1076-1993

Manuales de Xilinx (www.xilinx.com)

Guiones de prácticas