Dades generals

Curs acadèmic:
2017
Descripció:
Sistemes de detecció i correcció d'errors. Dispositius MSI/LSI per la implementació de funcions lògiques. Lògica programable: arquitectures clàssiques, FPGAs i CPLDs. Llenguatges de programació hardware. Disseny , verificació i testabilitat de SD
Crèdits ECTS:
6

Grups

Grup A

Durada:
Semestral, 1r semestre
Professorat:
JOSEP FOREST COLLADO  / LLUÍS PACHECO VALLS
Idioma de les classes:
Català (75%), Anglès (25%)

Competències

  • CT03 Utilitzar tecnologies de la informació i la comunicació
  • CT05 Recollir i seleccionar informació de forma eficaç
  • CIC1 Capacitat de dissenyar i construir sistemes digitals, incloent computadores, sistemes basats en microprocessador i sistemes de comunicacions.

Continguts

1. Introducció als Sistemes Digitals: L'era digital. Analògic vs digital. Aproximació històrica. Avantatges de la tecnologia digital. Disseny de circuits digitals. Mètodes. Elements actuals. Procés de disseny. L'art del disseny.

2. Sistemes i codis numèrics: Sistemes de numeració i sistemes de codificació. Principis per a la detecció i correcció d'errors. Principals sistemes utilitzats.

3. Famílies lògiques: TTL,CMOS. Característiques elèctriques i temporització. Síntesi de circuits combinacionals amb llenguatges HDL (introducció al llenguatge VHDL). Estàndards de documentació. Integració de dispositius MSI: exemple amb decodificadors i multiplexors. Dispositius lògics programables: classificació segons arquitectures i tecnologies.

4. VHDL: Senyals, tipus de dades i operadors. Sentències seqüencials i concurrents. Tècniques de disseny VHDL (utilització de llibreries i packages). Exemples de disseny en circuits combinacionals i seqüencials (latxos, flip-flops i comptadors).

5. Disseny de circuits seqüencials: revisió dels models de Mealy i Moore (taules i diagrames d'estat, reducció de taules i assignació d'estats). Anàlisi de circuits seqüencials asícrons: taula d'excitació, condicions per curses i cicles, atzars estàtics i dinàmics. Síntesi de circuits seqüencials asíncrons: derivació de la taula de flux primitiva, reducció de la taula, generació de la taula d'excitació. L'atzar fonamental. Exemples de disseny: registres de desplaçament i comptadors. Màquines d'estat algorísmiques (ASM).

6. Disseny de Sistemes Digitals: El disseny al món real. Consideracions pràctiques: fiabilitat i sincronització. Simulació de sistemes. Tècniques de disseny assistit per computador.

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Anàlisi / estudi de casos 11 13 24
Aprenentatge basat en problemes (PBL) 12 18 30
Classes expositives 4 2,5 6,5
Classes participatives 28 29,5 57,5
Classes pràctiques 5 6 11
Prova d'avaluació 3 10 13
Resolució d'exercicis 3 5 8
Total 66 84 150

Bibliografia

  • J.F.Wakerly. (2001). Digital design: Principles and practices.. Prentice Hall,. Catàleg
  • D.Pellerin, M.Holley (1991). Practical Design using Programmable Logic. Prentice Hall. Catàleg
  • R.H.Katz (1995). Contemporary Logic Design.. The Benjamin/Cumming Publishing Company,. Catàleg
  • K.J. Breeding (1989). Digital Design Fundamentals.. Prentice Hall. Catàleg
  • Shu Lin, D.J.Costello jr, (1983). Error Control Coding: Fundamentals and Applications.. Prentice Hall. Catàleg
  • Charles H. Roth, Jr. (2004). Fundamentos de diseño lógico.. Thomson. Catàleg
  • T.L. Floyd. (1997). Fundamentos de sistemas digitales.. Prentice Hall. Catàleg
  • J.G. Proakis, D.G. Manolakis. (1998). Tratamiento digital de señales.. Prentice Hall,. Catàleg
  • A. B. Carlson (1986). Communication Systems.. Mc Graw Hill. Catàleg
  • Hill-Peterson (1993). Sistemas digitales. Organización y diseño del hardware. Limusa. Catàleg
  • J.P.Hayes (1996). Introducción al Diseño Lógico Digital.. Addison/Weley. Catàleg

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
Preparació de problemes i qüestions per part de l'alumne. Resolució i verificació a la classe de problemes. Tema 2 S'avaluarà amb el conjunt de classes de problemes. 5
Realització de la pràctica 1. Familiarització amb l'entorn de treball: PCB per a pràctiques, eines de disseny QuartusII i editor VHDL. Activitat obligatòria. S'avaluarà amb el conjunt de pràctiques que caldrà superar amb 5 o més punts de mitjana. 5
Realització de la pràctica 2: disseny d'un circuit combinacional amb descripció VHDL i esquemàtic. Comprovació del funcionament sobre la placa de pràctiques. Activitat obligatòria. S'avaluarà amb el conjunt de pràctiques que caldrà superar amb 5 o més punts de mitjana. 10
Preparació de problemes i qüestions per part de l'alumne. Resolució i verificació a la classe de problemes. Tema 3 S'avaluarà amb el conjunt de classes de problemes. 5
Preparació de problemes i qüestions per part de l'alumne. Resolució i verificació a la classe de problemes. Tema 4 S'avaluarà amb el conjunt de classes de problemes. 5
Realització de la pràctica 3: disseny d'un circuit seqüencial amb VHDL i esquemàtic. Comprovació del funcionament sobre la placa de pràctiques Activitat obligatòria. S'avaluarà amb el conjunt de pràctiques que caldrà superar amb 5 o més punts de mitjana. 10
Preparació de problemes i qüestions per part de l'alumne. Resolució i verificació a la classe de problemes. Tema 5 S'avaluarà amb el conjunt de classes de problemes. 5
Realització de la pràctica 4. Disseny d'un control industrial, que inclou sensors d'entrada i actuadors, i que combina circuits combinacionals i seqüencials. Activitat obligatòria. S'avaluarà amb el conjunt de pràctiques que caldrà superar amb 5 o més punts de mitjana. 15
Exàmens de l'assignatura
Activitat obligatòria. Al llarg del curs es faran diferents proves escrites sobre la matèria (com a mínim 2). Cada prova constarà de dues parts: preguntes tipus test sense documentació i en la que es valorarà el coneixement de vocabulari, eines i qüestions de teoria i una segona part de problemes amb disponibilitat de documentació.
40

Qualificació

Exàmens:

Es faran 1 o 2 proves al llarg del curs, que eliminaran matèria en cas de superar-se. Hi haurà una part de coneixements teòrics i una part de resolució de problemes. Cada part contribuirà al 50% a la nota de l'examen.

La nota final de l'assignatura s'obtindrà amb la ponderació que s'indica de cada una de les activitats:


Activitat Nota mínima Ponderació
Nota problemes: 5 10%
Nota pràctiques: 5 45%
Nota exàmens: 5 45%


Les pràctiques són una activitat d'avaluació continuada, igual que els problemes d'aula. Tanmateix, l'examen no. Aquest, per tant, serà recuperable segons el calendari establert.

Assignatures recomanades

  • Estructura i tecnologia de computadors I
  • Física i electrònica