Tras cursar la asignatura se espera que el alumnado:



- Entienda los sistemas de numeración y codificación que se utilizan en un computador.

- Conozca el comportamiento de los componentes digitales básicos, tanto combinacionales como secuenciales.

- Comprenda la metodología propuesta para el diseño de sistemas digitales: estructura de la unidad de proceso y de la unidad de control y relación entre ambas.

- Sepa analizar el funcionamiento de sistemas digitales simples y sea capaz de plasmar su funcionamiento mediante cronogramas.

- Entienda la estructura y funcionamiento de un procesador sencillo compuesto por los circuitos básicos presentados durante el curso para en un futuro poder comprender el funcionamiento de máquinas reales.

Tema 0: REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN

0.1 Tipos de datos elementales numéricos.

0.2 Operaciones elementales sobre datos numéricos

0.3 Tipos de datos elementales no numéricos

0.4 Tipos de datos estructurados



Tema 1: ÁLGEBRA DE BOOLE.

1.1. Álgebra de Boole: axiomas, teoremas y operaciones básicas.

1.2. Funciones lógicas: representación y minimización.



Tema 2: DISPOSITIVOS BÁSICOS DE LOS SISTEMAS DIGITALES: PUERTAS LÓGICAS.

2.1. Representación de los dos valores lógicos. Lógica mixta.

2.2. Implementación de las operaciones básicas.

2.3. Análisis y síntesis de circuitos. Diseño.

2.4. Circuitos integrados.



Tema 3: BLOQUES COMBINACIONALES.

3.1. Multiplexores.

3.2. Descodificadores (Desmultiplexores).

3.3. Codificadores.

3.4. Sumadores.

3.5. Comparadores.

3.6. Unidades aritmético-lógicas (UAL).



Tema 4: BLOQUES SECUENCIALES.

4.1. Características de los circuitos secuenciales.

4.2. Biestables.

4.3. Bloques secuenciales: registros, registros de desplazamiento y contadores.



Tema 5: MEMORIAS

5.1. Bancos de registros.

5.2. Características principales de las memorias.

5.3. Tipos de memorias: RAM, ROM y otras.

5.4. Sistema de memoria de un computador.



Tema 6: METODOLOGÍA DE DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES

6.1. Unidad de control y de proceso de los sistemas digitales.

6.2. Diseño de la unidad de control (grafos ASM).

6.3. Implementación de algoritmos de control.

6.4. Ejemplos de diseño.



Tema 7: DISEÑO DE UN PROCESADOR BÁSICO

7.1. Conceptos básicos: componentes principales, instrucciones, algoritmo de ejecución.

7.2. Diseño del procesador BIRD.

El mayor peso de la metodología docente lo recogen las clases magistrales y de ejercicios. El profesorado expondrá los temas, hará preguntas al respecto y propondrá ejercicios para su realización. El alumnado deberá asegurarse de que está entendiendo la asignatura respondiendo a las cuestiones y resolviendo los ejercicios. Los créditos prácticos se realizarán en el aula y en ellos se resolverán los ejercicios previamente trabajados por el alumnado.



Metodologías activas:

La participación activa del alumnado es fundamental para la consecución de las competencias y objetivos. Por ello, se fomentará dicha participación mediante la realización de preguntas cortas y la resolución en la pizarra de los ejercicios previamente realizados con el fin de resolver las dudas del estudiantado. El objetivo de esta metodología es la motivación del alumnado ya que su participación será la que conseguirá que se desarrolle la asignatura en su totalidad.



Finalmente, desde el principio del curso se recalcará la importancia que las horas de tutoría tienen para la atención del alumnado.

Hay dos formas de aprobar la asignatura: evaluación global o evaluación continua. El sistema de evaluación continua es el predeterminado, como se expresa en la normativa de la UPV/EHU. Este sistema requiere la participación activa del estudiante; por tanto, el alumno debe acudir a las clase, participar en ellas y realizar las actividades propuestas (ejercicios, prácticas...). Si un alumno que reúne las condiciones para ser evaluado mediante la evaluación continua quisiera optar a la evaluación final, deberá manifestar su deseo por correo electrónico al profesor responsable de la asignatura antes de la última semana de clases.



En las siguientes líneas se recoge de forma resumida las actividades y pesos que se tienen en cuenta en cada tipo de evaluación.



EVALUACIÓN CONTINUA:



15%: Primer examen parcial.

30%: Segundo examen parcial.

55%: Tercer examen parcial.

NOTA IMPORTANTE: Para aprobar en evaluación continua, se exigirá la realización de todas las pruebas, y para el cálculo de la media será necesaria una nota mínima de 4 sobre 10 en todas y cada una de ellas. La media mínima para aprobar la asignatura es 5.



EVALUACIÓN GLOBAL:



100%: Examen final.

Material disponible en el aula virtual (eGela) de la asignatura.

Bibliografía básica

Olatz Arbelaitz, Olatz Arregi, Agustin Arruabarrena, Izaskun Etxeberria, Amaya Ibarra y Txelo Ruiz.

Principios de Diseño de Sistemas Digitales. Conceptos básicos y ejemplos. Servicio Editorial de la UPV-EHU, 2008.

La versión en euskera de este libro se encuentra disponible online en:

http://www.buruxkak.eus/liburua/sistema-digitalen-diseinu-hastapenak-oinarrizko-kontzeptuak-eta-adibideak/203



Floyd T. L.

Fundamentos de sistemas digitales, 11ed. Prentice Hall, 2016



Mano M., Ciletti M.

Diseño digital (5a ed.). Pearson Educación, 2013

Libro digital en biblioteca: https://elibro-net.ehu.idm.oclc.org/es/ereader/ehu/37912



D. D. Gajski

Principios de diseño digital. Prentice Hall, 1997

Bibliografía de profundización

Harris S.L., Harris D. M.
Digital Design and Computer Architecture ARM Edition. Morgan Kaufmann, 2016

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

Patterson, D. A., Hennessy, J. L., Alexander, P.
Computer organization and design: the hardware-software interface. Morgan Kaufmann/Elsevier 2016

Uyemura J. P.
Introducción al diseño de sistemas digitales: un enfoque integrado. Thomson, 2000

Revistas

Revistas técnicas del área: IEEE computer, IEEE Micro, ACM, BYTE