Una vez cursada esta asignatura el alumnado podrá enfrentarse al diseño y construcción de un sistema digital de complejidad media, siendo capaz de:

1. Diseñar sistemas digitales de complejidad media y diferentes propósitos.

2. Utilizar una metodología estructurada en el diseño de sistemas digitales.

3. Conocer y analizar alternativas de construcción de sistemas digitales.

4. Identificar las fases del proceso de diseño de sistemas digitales y analizar las herramientas más utilizadas.

5. Describir un sistema digital mediante el lenguaje VHDL.

6. Editar y simular un diseño mediante herramientas CAD.

7. Construir y verificar un prototipo de un diseño utilizando un dispositivo programable (PLD).

Presentamos el temario de la asignatura que incluye los conceptos y las técnicas que se van a aprender siguiendo la metodología que se explica en un apartado posterior:



Tema 1: Introducción.



Tema 2: Metodología de diseño de sistemas digitales.



Tema 3: Ejemplos de diseño.



Tema 4: Lenguajes de descripción de hardware: introducción al VHDL.



Tema 5: Dispositivos lógicos programables.



Tema 6: Ciclo de diseño y herramientas.

Se va a emplear una metodología de “Aprendizaje basado en proyectos” (siglas en inglés PBL: Project Based Learning”). La característica fundamental de esta metodología docente es que está centrada en el estudiante y los conceptos de la asignatura se aprenden desarrollando proyectos que se trabajan en grupos de manera coordinada aplicando los conocimientos que se van adquiriendo y los que previamente se tenían. De esta manera se trata de, por un lado, dotar al estudiante de una formación adecuada para su inserción exitosa en la vida laboral real (en nuestro caso, en las empresas de ingeniería, donde nuestros profesionales trabajan habitualmente desarrollando proyectos) y por otro lado, centrar el modelo educativo en el aprendizaje del estudiante y no en la enseñanza. En esencia es el estudiante el que demandará unos conocimientos al profesor cuando le surja esa necesidad por las actividades que se le plantean, y no al revés como suele ser en una metodología más clásica.



Así, en esta asignatura el alumnado ha de desarrollar un proyecto que abarca la totalidad de la asignatura (100%) trabajando en grupos formados por 2-3 estudiantes. Dicho proyecto se plantea el primer día de clase. Los conocimientos previos básicos necesarios para poder desarrollar dicho proyecto son los impartidos en la asignatura de 1er curso “Principios de Diseño de Sistemas Digitales”.



Para desarrollar el PBL se emplean diferentes técnicas o actividades de aprendizaje activo y cooperativo. En nuestro caso, todas estas actividades van a girar en torno a ese único proyecto a desarrollar durante todo el cuatrimestre. Mediante dicho proyecto esperamos cubrir todas las competencias de esta asignatura. A modo de ejemplo algunas de las actividades que se plantean son los siguientes: realización de pósters, exposición oral por parte de un grupo, elaboración de una carpeta que incluya toda la documentación de los trabajos asignados, etc...

Para aprobar la asignatura se puede optar por una de estas dos modalidades: Evaluación continua o Evaluación final.



1) EVALUACIÓN CONTINUA:

La evaluación continua exige la asistencia a las clases presenciales. Las y los estudiantes trabajan a lo largo del curso en grupo para desarrollar el proyecto propuesto al inicio de la asignatura, pero también realizan tareas individuales. Los porcentajes de evaluación sobre la nota final previstos son los siguientes:

- 30%, Examen de conocimientos (evaluación individual) realizado hacia la mitad del cuatrimestre. Debe aprobarse y si se suspende hay una segunda oportunidad en el periodo de exámenes finales del cuatrimestre (enero).

- 15%, Carpeta repositorio (evaluación de grupo): La carpeta es un repositorio electrónico accesible a los miembros del grupo y al profesor, creado al inicio del proyecto y que los estudiantes van actualizando, completando y mejorando a lo largo del mismo.

- 45%, Informe del proyecto, construcción del prototipo y entrevista. En la evaluación del informe (evaluación de grupo) se tiene en cuenta su calidad técnica, la capacidad de expresar las ideas por escrito y la corrección del lenguaje utilizado. El funcionamiento del prototipo y el conocimiento de cada componente del grupo respecto al proyecto se verifican mediante una entrevista (evaluación individual).

- 10%, Exposición del proyecto (evaluación individual). Se valora tanto la exposición oral como el material de soporte elaborado para la misma.



Para que el alumnado pueda seguir en evaluación continua, se le requiere una asistencia mínima del 80% de las clases.



2) EVALUACIÓN FINAL:

50%: Examen de los conceptos fundamentales asociados a la asignatura.

50%: Evaluación de la realización de un diseño con sus cuatro etapas básicas. Los resultados de esta parte (informe y prototipo) han de entregarse previamente al examen y sobre ellos se realizará la correspondiente entrevista.

NOTA IMPORTANTE: Los estudiantes que opten por este modo de evaluación han de ponerse en contacto con los profesores DURANTE EL PRIMER MES DE IMPARTICIÓN DE LA ASIGNATURA.





Para superar la asignatura, en cualquier modalidad, es necesario sacar como mínimo un 4 sobre 10 en cada una de las partes de forma independiente, y que la nota final ponderada sea mayor o igual que 5. Si en alguna de las partes no se alcanza la nota mínima requerida de 4/10, se pondrá una nota final de SUSPENSO.





PROTOCOLO ÉTICA Y PLAGIO



En esta asignatura se aplica el Protocolo en vigor en la UPV/EHU sobre ética académica y prevención de las prácticas deshonestas o fraudulentas en las pruebas de evaluación y en los trabajos académicos en la UPV/EHU.

Si el equipo docente no indica lo contrario, en cualquier prueba de evaluación quedará prohibida la utilización de libros, notas o apuntes, así como de aparatos o dispositivos telefónicos, electrónicos, informáticos, o de otro tipo, por parte del alumnado.



NOTA: En caso de volver al confinamiento, las pruebas de evaluación (tanto continua como final) se realizarán de forma telemática a través de cuestionarios, entrevistas y/o entregas de eGela y mediante conexión BBC.

- Un ordenador personal tipo PC.
- Herramientas de libre distribución para el diseño, simulación y construcción de circuitos digitales usando dispositivos programables (PLDs).
- Placa de prototipado para la construcción del diseño realizado.

Bibliografía básica

- Digital Design using VHDL: A systems approach, Dally, W., Harting, R., Aamodt, T., Cambrigde University Press, 2016.

- Digital Design. An Embedded Systems Approach Using VHDL, Ashenden P. J., Morgan Kaufmann, 2008.

- The art of digital design (2ª Ed), Winkel D., Prosser F., Prentice Hall, 1987.

- VHDL Lenguaje estándar de diseño, Terés L., Torroja Y., McGraw Hill, 1998.

- Rapid prototyping of digital systems, Hamblen J., Furman M., Kluwer Ac. Publ, 2006.

- Sistema Digitalen Diseinu Hastapenak, Arbelaitz et al., Ed. UEU, 2005.

- Principios de diseño de sistemas digitales, Arbelaitz et al., Ed. UPV, 2008.

- Fundamentos de sistemas digitales, T.L.Floyd, Ed. Pearson, 11ªEd., 2016.

Bibliografía de profundización

- Effective coding with VHDL. Principles and best practice., Jasinski R., MIT Press, 2016.
- Digital Systems : From Logic Gates to Processors, Deschamps J.P., Valderrama E., Terés L., Switzerland: Springer; 2016. doi:10.1007/978-3-319-41198-9
- Synthesizable VHDL design for FPGAs, Bezerra, E. A., Lettnin, D. V., Springer, 2014. doi: 10.1007/978-3-319-02547-6.
- Rapid system prototyping with FPGAs, R.C. Cofer, B. Harding, Ed. Elsevier, 2006.
- Síntesis de Circuitos Digitales, un enfoque algorítmico, Deschamps J.P., Thompson, 2002.
- The Design Warrior's guide to FPGAs, C. Maxfield, Ed. Elsevier, 2004.

Revistas

- IEEE Transactions on Industrial Electronics
- IEEE Transactions on Consumer Electronics
- IEEE Transactions on Control Systems Technology