Última actualización: 01/07/2021


Curso Académico: 2021/2022

Tecnología de Computadores
(13869)
Titulación: Grado en Ingeniería Informática (218)


Coordinador/a: MARTIN GONZALEZ, HONORIO

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Tecnología Electrónica

Tipo: Formación Básica
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:

Rama de Conocimiento: Ingeniería y Arquitectura



Objetivos
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
Competencias y resultados del aprendizaje
Descripción de contenidos: Programa
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
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
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.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 30
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 70
Calendario de Evaluación Continua
Bibliografía básica
  • FLOYD, T.L.. "Fundamentos de Sistemas Digitales (Digital Systems Fundamentals)". Prentice-Hall.
  • HAYES, J.P.. "Introducción al Diseño Lógico Digital (Introduction to Digital Logic Design)". Addison-Wesley.

El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.