El objetivo de este curso es introducir a los estudiantes en el funcionamiento, análisis y diseño de circuitos digitales. También se introducirán los fundamentos de los lenguajes de descripción de dispositivos de hardware, y el diseño de circuitos digitales en VHDL. Al finalizar este curso se habrán adquirido las siguientes habilidades: - Conocer el propósito y funcionamiento básico de los circuitos digitales - Analizar y utilizar circuitos digitales - Diseñar circuitos digitales

K5_FB4: Comprensión y dominio de los conceptos básicos de sistemas lineales y las funciones y transformadas relacionadas, teoría de circuitos eléctricos, circuitos electrónicos, principio físico de los semiconductores y familias lógicas, dispositivos electrónicos y fotónicos, tecnología de materiales y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería. C9_ECRT9: Capacidad de análisis y diseño de circuitos combinacionales y secuenciales, síncronos y asíncronos, y de utilización de microprocesadores y circuitos integrados.

1. Representación de la información en los sistemas digitales 1.1. Sistemas de numeración 1.2. Conversiones entre sistemas de numeración 1.3. Códigos binarios 2. Algebra de Boole y puertas lógicas 2.1. Postulados y propiedades fundamentales del Álgebra de Boole 2.2. Funciones y expresiones booleanas 2.3. Puertas lógicas. Implementación de funciones lógicas 2.4. Minimización de funciones lógicas 3. Introducción al diseño e implementación de circuitos digitales 3.1. Tecnologías para la implementación de circuitos digitales 3.2. Lenguajes de descripción de hardware 3.3. Flujo de diseño: simulación y síntesis automática 3.4. Conceptos básicos de diseño en VHDL 4. Circuitos combinacionales y descripción en VHDL 4.1. Circuitos combinacionales básicos 4.1.1. Codificadores 4.1.2. Decodificadores 4.1.3. Multiplexores 4.1.4. Demultiplexores 4.1.5. Comparadores 4.2. Asociación de circuitos combinacionales básicos 4.3. Implementación de funciones lógicas con circuitos combinacionales 5. Circuitos combinacionales aritméticos y descripción en VHDL 5.1. Representación de números con signo 5.2. Sistemas de Signo y Magnitud, Complemento a 1 y Complemento a 2 5.3. Aritmética Binaria 5.3.1. Adición y Sustracción 5.3.2. Multiplicación y División 5.4. Representación de números reales 5.5. Circuitos sumadores y restadores 5.6. Circuitos de multiplicación 5.7. Unidades Aritmético-Lógicas (ALUs) 6. Biestables y descripción en VHDL 6.1. Biestables asíncronos 6.2. Biestables síncronos 6.3. Lógicas de control de biestables 6.4. Características temporales 6.5. Circuitos síncronos 6.6. Circuitos con biestables: cronogramas 7. Circuitos secuenciales síncronos y descripción en VHDL 7.1. Máquinas de estados finitos 7.1.1. Modelo de Moore 7.1.2. Modelo de Mealy 7.2. Análisis de circuitos secuenciales síncronos 7.3. Síntesis de circuitos secuenciales síncronos 8. Registros y contadores y descripción en VHDL 8.1. Registros 8.2. Contadores 8.2.1. Contadores síncronos 8.2.2. Contador cómo máquina de estados 8.2.3. Aplicaciones con contadores 9. Memorias y descripción en VHDL 9.1. Tipos de memorias 9.2. Características de las memorias 9.3. Organización interna de una memoria 9.4. Expansión del tamaño de palabra y de capacidad de las memorias 9.5. Cronogramas de acceso a memoria 9.6. Aplicaciones 10. Sistemas digitales 10.1. Estructura de un sistema digital 10.1.1. Ruta de datos 10.1.2. Unidad de control 10.2. Introducción al diseño de sistemas digitales 10.2.1. ASICs 10.2.2. Dispositivos programables 10.2.3. Microprocesadores

La metodología docente incluirá: - 40% Clases teóricas(2,4 ECTS), donde se presentarán los conocimientos que los alumnos deben adquirir. Para facilitar su desarrollo los alumnos recibirán las notas de clase y tendrán textos básicos de referencia que les permita completar y profundizar en aquellos temas en los cuales estén más interesados - 40% Clases prácticas (2,4 ECTS) orientadas a la resolución de ejercicios y evaluación continua. Estas clases se complementan con la resolución de ejercicios por parte del alumno que le servirán para autoevaluar sus conocimientos y adquirir las capacidades necesarias. - 20% Prácticas de Laboratorio (1,2 ECTS), donde el alumno diseña, monta y prueba un sistema electrónico orientado a la resolución de un problema concreto. Estas clases permiten a los alumnos manejar los equipos de instrumentación electrónica y los principales componentes electrónicos objeto de estudio