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

RA1.1: Conocimiento y comprensión de las matemáticas y otras ciencias básicas inherentes a su especialidad de ingeniería, en un nivel que permita adquirir el resto de las competencias del título. RA1.2: Conocimiento y comprensión de las disciplinas de ingeniería propias de su especialidad, en el nivel necesario para adquirir el resto de competencias del título, incluyendo nociones de los últimos adelantos. RA2.1: La capacidad de analizar productos, procesos y sistemas complejos en su campo de estudio; elegir y aplicar de forma pertinente métodos analíticos, de cálculo y experimentales ya establecidos e interpretar correctamente los resultados de dichos análisis. RA3.1: Capacidad para proyectar, diseñar y desarrollar productos complejos (piezas, componentes, productos acabados, etc.), procesos y sistemas de su especialidad, que cumplan con los requisitos establecidos, incluyendo tener conciencia de los aspectos sociales, de salud y seguridad, ambientales, económicos e industriales; así como seleccionar y aplicar métodos de proyecto apropiados. RA7.2: Capacidad para funcionar eficazmente en contextos nacionales e internacionales, de forma individual y en equipo y cooperar tanto con ingenieros como con personas de otras disciplinas. RA8.1: Capacidad de reconocer la necesidad de la formación continua propia y de emprender esta actividad a lo largo de su vida profesional de forma independiente. CB1: Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. CB2: Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. CG2: Ser capaz de generar nuevas ideas (creatividad) y de anticipar nuevas situaciones y de adaptarse a Trabajar en equipo y relacionarse con otros, pero al mismo tiempo tener capacidad de trabajar de forma autónoma. CGB2: Comprensión y dominio de los conceptos básicos de campos y ondas y electromagnetismo, teoría de circuitos eléctricos, circuitos electrónicos, principio físicos de los semiconductores y familias lógicas, dispositivos electrónicos y fotónicos, y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería. CGB5: Conocimiento de la estructura, organización, funcionamiento e interconexión de los sistemas informáticos, los fundamentos de su programación, y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería. CECRI1: Capacidad para diseñar, desarrollar, seleccionar y evaluar aplicaciones y sistemas informáticos, asegurando su fiabilidad, seguridad y calidad, conforme a principios éticos y a la legislación y normativa vigente.

1. Representación de la información en los sistemas digitales 1.1. Introducción a los sistemas digitales 1.2. Sistemas de numeración. 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. Características de las puertas lógicas. 2.4. Implementación de funciones lógicas con puertas lógicas 3. Introducción al diseño de circuitos digitales en VHDL 3.1. Introducción a los Lenguajes de Descripción de Hardware. El lenguaje VHDL 3.2. Conceptos básicos de diseño en VHDL 3.2.1. Entidades y arquitecturas 3.2.2. Puertos y señales 3.2.3. Sentencias concurrentes y secuenciales 3.2.4. Tipos de datos básicos 4. Circuitos combinacionales básicos y descripción en VHDL 4.1. Codificadores 4.2. Decodificadores 4.3. Multiplexores 4.4. Demultiplexores 4.5. Descripción de circuitos combinacionales en VHDL 4.5.1. Sentencias condicionales 4.5.2. Reglas para el diseño de circuitos combinacionales 4.5.3. Ejemplos de aplicación 5. Circuitos combinacionales aritméticos y descripción en VHDL 5.1. Representación de números con signo 5.2. Sistemas de Signo-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 aritméticos 5.5.1. Circuitos sumadores y restadores 5.5.2. Circuitos de multiplicación 5.5.3. Unidades Aritmético-Lógicas (ALUs) 5.6. Implementación de circuitos aritméticos en VHDL 5.6.1. Tipos UNSIGNED y SIGNED 5.6.2. Uso de operadores aritméticos 6. Biestables 6.1. Biestables asíncronos 6.2. Biestables síncronos 6.3. Características temporales 6.4. Circuitos síncronos 6.5. Circuitos con biestables: cronogramas 7. Circuitos secuenciales síncronos y descripción en VHDL 7.1. Registros 7.2. Contadores 7.3. Descripción de circuitos secuenciales en VHDL 7.3.1. Biestables y registros 7.3.2. Reglas para el diseño de circuitos secuenciales 7.3.3. Diseño de contadores 7.4. Máquinas de estados finitos 7.4.1. Modelos de Moore y Mealy 7.4.2. Análisis de circuitos secuenciales síncronos 7.4.3. Diseño de máquinas de estados finitos en VHDL 8. Memorias y descripción en VHDL 8.1. Tipos de memorias 8.2. Características de las memorias 8.3. Cronogramas de acceso a memoria 8.4. Expansión del tamaño de palabra y de capacidad de las memorias 8.5. Implementación de funciones lógicas con memorias. FPGAs 8.6. Modelado de memorias en VHDL. Ejemplos de aplicación 9. Introducción a los sistemas digitales y microprocesadores 9.1. Estructura de un sistema digital: ruta de datos y control 9.2. Componentes característicos de un sistema digital 9.3. Diseño de un sistema digital en el nivel de Transferencia de Registros 9.4. Estructura de un microprocesador elemental 9.5. Funcionamiento del microprocesador elemental. Instrucciones

1. Clases Teóricas: 1 ECTS Tienen por objetivo alcanzar las competencias específicas cognitivas de la asignatura. En ellas 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. 2. Clases Prácticas: 1 ECTS Desarrollan las competencias específicas instrumentales y la mayor parte de las transversales, como son la de trabajo en equipo, capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica, de planificar y organizar y de análisis y síntesis. También tienen por objetivo desarrollar las capacidades específicas actitudinales. Consisten en el diseño y desarrollo de circuitos digitales con presencia del profesor. 3. Estudio del alumno: 3,5 ECTS - Ejercicios y lecturas complementarias propuestas por el profesor. - Estudio personal. 4. Ejercicios y Examen:0,5 ECTS Tienen por objeto incidir y complementar en el desarrollo de las capacidades específicas cognitivas y procedimentales.