Descripción y contextualización de la asignatura

Laboratorio de circuitos digitales es una asignatura del curso 1 cuatrimestre 2 dentro del "Máster Universitario en Ingeniería de Telecomunicación". La docencia se realiza en la Escuela de Ingeniería. En esta asignatura se trabajan los circuitos programables en campo (FPGA) y en especial los dispositivos que aúnan parte programable y microprocesador (SoPC). Proporciona los conocimientos y herramientas para analizar, diseñar y usar circuitos programables: características, evolución tecnológica, dispositivos lógicos programables, descripción en lenguaje VHDL y de programación en C. También se trabajarán de manera intensa los programas informáticos de diseño necesarios para afrontar proyectos industriales con este tipo de tecnologías.

La asignatura de posgrado se apoya (principalmente) en las siguientes asignaturas del grado en ingeniería de telecomunicación:

* Curso 2: Electrónica digital

* Curso 3: Sistemas digitales

* Curso 4: Laboratorio de circuitos digitales (optativa)

Los conceptos, tecnologías y procesos que se estudian en esta asignatura sirven de soporte a asignaturas como:

* Sistemas electrónicos de comunicaciones

* Tratamiento avanzado de señal

* Diseño y gestión de redes y servicios de telecomunicación

* Procesado de señales biomédicas



En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.

Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia

Uno o varios exámenes cuya media ponderada se corresponde con el 100% de la nota de la prueba escrita.

Proyecto final por el 100% de la parte correspondiente al proyecto.

La renuncia se debe hacer siguiendo la normativa vigente.

Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia

Examen práctico por el 100% de la asignatura

Temario

Aula

Durante las clases en el aula, veremos diferentes técnicas de codificación así como los problemas que pueden surgir en el diseño avanzado de FPGAs. El contenido de la teoría debe ser aplicado en los IP cores que se diseñarán en el laboratorio



* Class Intro and 7 Series Architecture Overview

* FPGA Design Methodology and HDL Coding Techniques

* Synchronous Design Techniques and Reset Methodology

* Synchronization Circuits

* FPGA Design Techniques and Timing Exceptions

* Zynq Architecture

* Introduction to AXI and Zynq PS-PL AXI Ports





Laboratorio

* FPGA Design Flow using Vivado

Estas prácticas proporcionará a los estudiantes una introducción al flujo de diseño utilizando Vivado® Design software suite para los dispositivos Xilinx All Programmable devices.

La documentación para este curso se puede encontrar en la página web Xilinx University Program así como en la página de la asignatura.



* Embedded System Design Flow on Zynq using Vivado

Este curso proporciona a los estudiantes una introdución al diseño de sistemas embebidos en Zynq usando una placa Zedboard y Vivado.

La documentación para este curso se puede encontrar en la página web Xilinx University Program así como en la página de la asignatura.



* IP core design

Realización de práctica final libre. Creación de un IP core con interconexionado usando buses estándar para procesamiento de audio en tiempo real configurable vía software.

Bibliografía

Materiales de uso obligatorio

* L. H. Crockett, R. Elliot, M. Enderwitz. "The Zynq Book: Embedded Processing with the Arm Cortex-A9 on the Xilinx Zynq-7000 All Programmable Soc".ISBN 9780992978709. Strathclyde Academic Media. http://www.zynqbook.com/



* Surviving the SOC revolution : a guide to platform-based design. Chang, Henry, Kluwer Academic, 1999.



* Winning the SoC revolution : experiences in real design. Martin, Grant, Kluwer Academic, 2003.



* Xilinx University Program: http://www.xilinx.com/support/university/students.html



* Zynq-7000 SoPC Documentation: http://www.xilinx.com/products/silicon-devices/soc/zynq-7000.html

Bibliografía básica

* Clive "Max" Maxfield. "The Design Warrior's Guide to FPGAs". Ed. Newnes, 2004.

* Pong P. Chu. "RTL Hardware Design Using VHDL: Coding for Efficiency, Portability, and Scalability". Ed. Wiley- IEEE Press, 2006.

* L. H. Crockett, R. Elliot, M. Enderwitz. "The Zynq Book Tutorials for Zybo and ZedBoard". ISBN 9780992978730, Strathclyde Academic Media

* J. L. Martín (coordinador), P. Ibáñez, A. Zuloaga, U. Bidarte, J. Arias y J. Lázaro. "Electrónica digital". ISBN 84-96477-44-4. 2006, Delta Publicaciones, Madrid.

* E. Mandado, J. L. Martín. "Sistemas electrónicos digitales". ISBN 9788426721983, Ediciones Marcombo

Bibliografía de profundización

IEEE Std 1076-1993. "IEEE Standard VHDL Reference Manual". Junio de 1994.



Volnei A. Pedroni. "Circuit Design with VHDL". Ed. MIT Press, 2004.



Sunggu Lee. "Advanced Digital Logic Design Using VHDL, State Machines, and Synthesis for FPGA's". Ed. Thomson-Engineering, 2005.

Enlaces

http://www.xilinx.com



http://www.digilentinc.com



http://www.ehu.es/Electronica_EUITI/vhdl/pagina/inicio.htm



http://www.vhdl-online.de/tutorial/



http://esd.cs.ucr.edu/labs/tutorial/