Ikaskuntzaren helburua da ikasgaiaren honako gaitasun espezifiko hauek betetzea:

CE1.Helburu ezberdinak dituzten sistema digitalak diseinatu.

CE2.Sistema digitalak diseinatzeko metodologia egituratu bat erabili.

CE3.Sistema digitalak eraikitzeko aukerak ezagutu.

CE4.Diseinu batean bete behar diren faseak identifikatu eta horretarako erabiltzen diren tresna informatikoen analisia egin.

CE5.VHDL lengoaia erabiliz, sistema digital bat deskribatu.

CE6.CAD tresnen bidez, diseinatutako sistema bat deskribatu eta simulatu.

CE7.Zirkuitu programagarri bat erabiliz (PLD) diseintatutako sistema digital bat eraiki eta egiaztatu.



Gainera “Konputagailu Ingeniaritza” espezialitateari dagokien hainbat gaitasun ere lantzen dira, C1, C2, C4, C8 eta C9, eta baita oinarrizko gaitasunak CB1, CB2, CB3, CB4 eta CB5 ere. Gaitasun hauek guztiak ondoko dokumentuan eskura daude eskura:

http://www.ehu.es/documents/340468/516505/Lista+de+competencias.pdf .



Ikasgai hau gainditu ondoren, ikaslea gai izango da konplexutasun ertaineko sistema digital bat diseinatzeko eta eraikitzeko, horixe izango baita ikastearen emaitza nagusia.

Gai zerrenda honetan agertzen diren kontzeptuak eta teknikak hurrengo metodologia atalean azaltzen den metodoa jarraituz irakasten dira:



1. Gaia: Sarrera.

Historian zehar nola aldatu den sistema digitalen diseinua eta, gaur egun, zein aukera dagoen sistema digital bat diseinatzeko aztertzen da.



2 Gaia: Sistema digitalen diseinu egituratua.

Sistema digitalen diseinurako egoera finituko makinetan oinarritzen den metodoa aztertuko da.



3. Gaia: Sistema digitalen diseinua lantzen. Diseinu-ariketak. .

Azaldu den metodologia jarraituz, hainbat sistema digitalen diseinua lantzen da, sistema horien konplexutasun maila sinple edo ertaina izanik: zirkuitu aritmetikoak, informazio-tratamendurako sistemak (datuak gorde, mugitu edo elkartrukatu), sarrera/irteera sistemak, etab.



4. Gaia: Hardwarea deskribatzeko lengoaiak: VHDL lengoaiaren sarrera.

VHDL lengoaiaren oinarrizko kontzeptuak azaltzen dira: egiturak, sintaxia, etab. Gaia honen helburua da sistema digital bat deskribatzea eta simulatzea, VHDL erabiliz.



5. Gaia: Zirkuitu logiko programagarriak.

Zirkuitu logiko programagarriak azaltzen dira eta, egun, zein egitura arruntak erabiltzen diren.



6. Gaia: Diseinu zikloa eta programa informatikoak.

Alde batetik sistema digital bat diseinatzeko bete behar diren faseak lantzen dira eta, bestetik, hainbat programa erabiltzen dira fase bakoitza aurrera eramateko. Ikasgaian diseinatutako sistema zirkuitu programarri batean eraikitzen da, beraz horretarako erabiltzen diren programak aztertzen dira: zirkuitua deskribatzeko, simulazio logikoa egiteko eta prototipoa programatzeko.

Aurreko atalean azaldu diren irakaskuntza-helburuak lortzeko, jarraituko den metodologia Proiektuetan Oinarritutako Irakaskuntza (POI) metodologia da (ingelesez PBL: Project Based Learning). Metodologia horren ezaugarri nagusiak hauek dira: ikaslean zentratzen da eta irakasgaiaren kontzeptuak proiektuak garatzen ikasten dira. Proiektuak taldeka lantzen dira eta bertan ikasleek aplikatzen dituzte bai ikasitako gai berriak baita aurretik ezagutzen zituztenak ere. Hala bada, bi helburu dira nagusi. Alde batetik lortu nahi da ikasleak jasotzen duen heziketa lagungarria izatea arlo laboralean murgiltzen denean arrakasta lortzeko (gure kasuan, ingeniaritzako enpresetan proiektuak garatzen dira uneoro). Beste aldetik, heziketa-eredua ikaslean oinarritu nahi da eta ez irakaskuntzan. Beraz, ikaslea izango da irakasleari eskatuko diona hainbat gai irakastea horiek behar dituelako planteatzen zaion lana aurrera eramateko. Metodologia klasikoan alderantziz izan ohi da.

Irakasgaian zehar ikasleek proiektu bakarra garatu behar dute 3 kideko taldetan eta proiektu horrek barne hartzen du irakasgai osoa (% 100a). Aurretik ezagutu behar dituzten kontzeptuak 1. mailako “Sistema Digitalak Diseinatzeko Oinarriak” irakasgaian landutakoak dira.

POI metodologia aplikatzeko, parte-hartze aktiboa eta kooperatiboa lortzen duten askotariko teknikak zein jarduerak egiten dira. Gure kasuan, jarduera horiek guztiak lauhileko osoan zehar landuko den proiektu bakarraren ingurukoak dira eta guztien bitartez irakasgaiaren konpetentziak lortzea espero da. Adibide gisa, planteatuko diren jardueren artean honako hauek daude: posterrak egitea, ahozko aurkezpenak egin taldeka, karpeta bat osatzea non lan guztien dokumentazioa jasoko den eta abar.

Ikasgaia gainditzeko bi sistema hauetatik bat aukera daiteke: Ebaluazio jarraituaren sistema edo Ebaluazio globalaren sistema.

1) EBALUAZIO JARRAITUAREN SISTEMA:

Ebaluazio jarraitua egiteko klase presentzialetara joatea derrigorrezkoa da (% 80 gutxienez). Ikasturtearen zehar ikasleek lehenengo egunean proposatzen zaien proiektu bat garatzen dute taldeka, baina, horrekin batera, zenbait zeregin banaka egin behar dituzte. Ebaluazioaren portzentajeak honako hauek dira:

- % 30, Ezagutzaren azterketa (banakako ebaluazioa). Lauhilabeteko erdian egiten da eta gainditu egin behar da. Beraz, suspendituz gero, bigarren aukera bat ematen da azterketa finalaren egunean (urtarrilean).

- % 15, Karpeta (taldeko ebaluazioa): Karpeta errepositorio elektronikoa da, taldeko kide guztientzat eta irakaslearentzat atzigarria. Proiektuaren hasieran sortu behar da eta irakasgaian zehar, ikasleek gaurkotu, osatu eta hobetu egin behar dute bertako edukia.

- % 45, Proiektuaren txostena, prototipoaren eraikuntza eta elkarrizketa. Txostena ebaluatzeko (taldeko ebaluazioa) kontuan hartuko da kalitate teknikoa, ideiak idatziz azaltzeko gaitasuna eta hizkuntzaren zuzentasuna. Prototipoaren funtzionamendua zein taldekide bakoitzaren ezagutza proiektuari buruz elkarrizketa baten bitartez egiaztatuko dira (banakako ebaluazioa).

- % 10, Proiektuaren azken aurkezpena (banakako ebaluazioa). Kontuan hartuko da bai ahozko aurkezpena, bai hori egiteko sortutako materiala.



2) AZKEN EBALUAZIOAREN SISTEMA:

50%: Ikasgaiaren kontzeptu nagusietako azterketa.

50%: Diseinu baten ebaluazioa, haren lau faseen bitartez. Zati honen emaitzak (txostena eta prototipoa) azterketa baino lehen entregatu behar dira beharrezkoa den elkarrizketa egiteko.

OHAR GARRANTZITSUA: Azken ebaluazioaren sistema aukeratzen duten ikasleak ikasgaiaren irakasleekin jarri behar dira harremanetan KURTSOAREN LEHENENGO HILABETEAN ZEHAR.



ETIKA AKADEMIKOA ETA PLAGIOARI BURUZKO PROTOKOLOA



Irakasgaiaren ebaluazioan “UPV/EHUko ebaluazio probetan eta lan akademikoetan jokabide makur eta iruzurrezkoak eragozteari eta etika akademikoari buruzko protokoloa” aplikatuko da.



Irakasleek ez badute besterik adierazten, ebaluazio-probetan ikasleek debekatuta izango dute liburuak, oharrak edo apunteak erabiltzea, bai eta tresna edo gailu telefoniko, elektroniko, informatiko edo bestelakoak erabiltzea ere.

- Konputagailu pertsonal bat (PC motakoa).
- Doako programak diseinu digital bat deskribatzeko, simulatzeko eta eraikitzeko, zirkuitu programagarriak erabiliz (PLDak).
- Prototipoak eraikitzeko plaka bat egindako diseinua eraikitzeko.

Oinarrizko bibliografia

- 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.

Gehiago sakontzeko bibliografia

- 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.