Asignaturas de grado
Circuitos Electrónicos (CELT)
El objetivo de esta asignatura es desarrollar una práctica consistente en un sistema electrónico analógico-digital complejo partiendo de una descripción y unas especificaciones básicas. El curso comienza con unas clases teóricas donde el alumno recibirá información sobre la descomposición en módulos del citado sistema, los métodos más convenientes para el diseño y las recomendaciones para el montaje sobre la placa de inserción. Además, en las citadas clases se indicarán los procedimientos más adecuados para la detección de problemas de funcionamiento y su solución a lo largo del desarrollo del circuito. Durante el transcurso de la asignatura, el alumno utilizará los medios disponibles en el laboratorio B-043 para realizar el desarrollo de la práctica, contando con la ayuda de los profesores. Periódicamente se impartirán algunas clases teóricas de corta duración en el propio laboratorio. Finalmente el alumno tendrá que escribir una memoria técnica del circuito realizado.
COMPETENCIAS ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Y SU NIVEL DE ADQUISICIÓN
Código Competencia Nivel
CG-6 Uso de la lengua inglesa. 2
CG-7 Trabajo en equipo 2
CG-8 Comunicación oral y escrita 2
CG-10 Creatividad 2
CG-12 Organización y planificación 2
CE-SE3 Capacidad de realizar la especificación, implementación, documentación y puesta a punto de equipos y sistemas, electrónicos, de instrumentación y de control, considerando tanto los aspectos técnicos como las normativas reguladoras correspondientes. 2
CE-SE5 Capacidad de diseñar circuitos de electrónica analógica y digital, de conversión analógico-digital y digital-analógica, de radiofrecuencia, de alimentación y conversión de energía eléctrica para aplicaciones de telecomunicación y computación. 3
CE-SE8 Capacidad para especificar y utilizar instrumentación electrónica y sistemas de medida. 3
1. Descripción del sistema electrónico a diseñar
2. Desarrollo de la parte analógica
2.1. Distribución de la alimentación
2.2. Reglas generales de montaje
2.3. Implementación de los módulos
2.4. Búsqueda y solución de problemas
3. Desarrollo de la parte digital
3.1. Familiarización con el entorno de desarrollo
3.2. Simulación de circuitos VHDL
3.3. Síntesis de la parte digital
3.4. Búsqueda y solución de problemas
4. Elaboración de documentación técnica
4.1. Redacción de una documentación técnica
4.2. Presentación de medidas y diagramas teóricos (diagramas de Bode y cronogramas)
4.3. Explicación de las posibles diferencias entre los datos calculados y medidos
Los alumnos serán evaluados, por defecto, mediante evaluación continua. La calificación de la asignatura se realizará del
siguiente modo:
Se realizarán preguntas y entregas para comprobar el seguimiento de la asignatura. La evaluación sobre el proyecto se
compone de dos partes: una oral donde se evalúa el funcionamiento práctico del circuito y la calidad de la memoria, y una
prueba escrita individual de suficiencia sobre conocimientos generales acerca del circuito.
La NOTA FINAL se calculará según la evaluación detallada en la tabla anterior. Es necesario aprobar tanto la evaluación oral del
circuito completo como el examen de suficiencia para superar la asignatura.
Los alumnos que lo deseen podrán ser evaluados mediante un único examen final siempre y cuando lo comuniquen por escrito
al Coordinador de la asignatura. Esta solicitud puede realizarse en cualquier momento antes del día anterior al del examen oral.
En el caso de acogerse a la modalidad de examen final, la puntuación se obtendrá del siguiente modo:
NOTA FINAL = 50% Evaluación oral y/o escrita sobre el funcionamiento del sistema propuesto + 20% Prueba de conocimientos
básicos + 30% Evaluación oral y/o escrita sobre las mejoras.
Cursos de Moodle

Cursos de Moodle: se ofrecen cursos de esta plataforma tanto para dar en los propios Departamentos o en la Escuela. Se ha enviado un correo a fin de conocer quién puede estar interesado.
Nanotecnología para la Información y las Comunicaciones (NTIC)
El objetivo de la asignatura es que los estudiantes adquieran un conocimiento básico de los fundamentos de la nanociencia y
nanotecnología, la naturaleza y propiedades de las distintas nanoestructuras, y las técnicas empleadas para su fabricación y
caracterización. Además, partiendo de la microtecnología, se explicará su evolución hacia los principales nanodispositivos, con
énfasis en las áreas de la nanoelectrónica, nanofotónica y nanobiotecnología. Finalmente, la asignatura culmina con la
aplicación de dichos dispositivos a distintos campos de aplicación, entre otros las tecnologías de la información y
comunicaciones, el espacio, la seguridad, el medio ambiente, la domótica y la medicina.
Desde el punto de vista conceptual, se pretende despertar en el alumno la curiosidad por las nuevas ideas y tecnologías del
futuro, y proporcionar una visión multi e interdisciplinar de los avances científico-tecnológicos, a partir de resultados de la
investigación, y dirigidos hacia la innovación. Desde el punto de vista aptitudinal, fomentar la capacidad para reflexionar y
relacionar contenidos; la búsqueda, elaboración y presentación de información; y el trabajo en equipo
Competencias
CE-SE4 - Capacidad para aplicar la electrónica como tecnología de soporte en otros campos y actividades, y no sólo en el
ámbito de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones
CEB4 - Comprensión y dominio de los conceptos básicos de sistemas lineales y las funciones y transformadas relacionadas,
teoría de circuitos eléctricos, circuitos electrónicos, principio físico de los semiconductores y familias lógicas, dispositivos
electrónicos y fotónicos, tecnología de materiales y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería
CECT3 - Capacidad para utilizar herramientas informáticas de búsqueda de recursos bibliográficos o de información relacionada
con las telecomunicaciones y la electrónica
CG4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como
no especializado
CG7 - Trabajo en equipo
CG8 - Comunicación oral y escrita
Resultados de Aprendizaje
RA45 - Conocimientos y habilidades de las temáticas científico tecnológicas desarrolladas en las asignaturas ofertadas
RA99 - Conocer y comprender los fundamentos científicos en que se apoya la nanotecnología, así como las bases de
funcionamiento de los sistemas basados en nanodispositivos electrónicos y optoelectrónicos y nanosistemas como los utilizados
en transmisión, procesado y almacenamiento de información, sensores y displays, NEMS y generación y almacenamiento de
energía.
RA101 - Desarrollar la capacidad de presentación oral pública de información técnica.
RA541 - Desarrollar la capacidad de realizar un trabajo en equipo mediante búsqueda de fuentes de información, discusión y
concreción de ideas.
1. Introducción y Fundamentos de Nanotecnología
1.1. Tecnologías emergentes
1.2. Mercado de la Nanotecnología
1.3. Antecedentes y revisión histórica
1.4. Leyes de escalado
1.5. Fundamentos de mecánica cuántica
2. Nanomateriales y nanoestructuras
2.1. Enlaces y cristales
2.2. Semiconductores inorgánicos
2.3. Estructuras de carbono
2.4. Nanopartículas y composites
2.5. Compuestos orgánicos y biomateriales
3. Nanotécnicas para la fabricación y la caracterización
3.1. Técnicas de fabricación y manipulación: depósito, litografía, autoensamblado, fabricación molecular,
nanomanipulación.
3.2. Técnicas de caracterización: eléctrica, óptica, y estructural (SEM y TEM, STM y AFM, nanoindentación)
3.3. Tratamiento de la imagen en nanotecnología
3.4. Visita a los laboratorios del ISOM
4. Nanodispositivos
4.1. Nanoelectrónica
4.2. Nanooptoelectrónica y Nanofotónica
4.3. Nanobiotecnología
5. Aplicaciones actuales y perspectivas futuras
5.1. Automoción y espacio
5.2. Seguridad y defensa
5.3. Energía y medio ambiente
5.4. Domótica, ocio y textiles
5.5. Bioingeniería y nanomedicina
La calificación de la asignatura se realizará del siguiente modo:
EVALUACIÓN CONTINUA: NOTA FINAL = 70 % Controles de conocimientos + 20 % Trabajo grupo + 10% Tareas
individuales.
A lo largo del curso se realizarán 2 pruebas parciales, en las semanas 5-6 y 11-12, sobre el contenido tratado en las semanas
correspondientes de la asignatura, cada una contabilizando un 15% de la nota. Habrá un examen final sobre el total del
contenido de la asignatura, en el periodo de exámenes (17), contabilizando un 40% de la nota. Para su cómputo, la nota
obtenida en cada una de las pruebas deberá ser superior a 2 puntos sobre 10.
Un 20% de la nota estará relacionado con un trabajo sobre uno de los temas tratados en la asignatura, que los alumnos deben
realizar y presentar oralmente.
El 10% de la nota restante se obtendrá del promedio de trabajos de problemas, informes, participación en clase o en el foro, etc.
EVALUACIÓN FINAL
En cumplimiento de la Normativa de Evaluación de la Universidad Politécnica de Madrid, los alumnos que lo deseen serán
evaluados mediante un único examen final siempre y cuando lo comuniquen por escrito al Director del Departamento de
Ingeniería Electrónica, a través de los profesores de la asignatura, mediante solicitud presentada en el registro de la Escuela
Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación antes del día 1/10. Esta opción supone la renuncia a la evaluación continua
de los trabajos y exámenes parciales.
La nota se obtendrá de un examen escrito referido al contenido de toda la asignatura.
PARA TODOS LOS PROCESOS DE EVALUACIÓN, LAS PRÁCTICAS FRAUDULENTAS (PLAGIO, COPIA, ETC.) SERÁN PERSEGUIDAS
CON EL MÁXIMO RIGOR QUE AUTORICE LA NORMATIVA VIGENTE.
Sistemas Electrónicos (SELC)
Esta asignatura pretende enseñar al alumno a analizar y diseñar un sistema digital para resolver aplicaciones concretas
(preferiblemente de tipo biomédico). La aplicación podrá interactuar con su entorno, mediante unidades de entradas/salidas
principalmente digitales, pero también analógicas con los correspondientes conversores. Se estudiarán las soluciones con
puertas lógicas (circuitos combinacionales y secuenciales) así como su realización con circuitos programables. Asimismo, se
estudiarán los sistemas basados en microprocesadores o microcontroladores, incluyendo sus posibilidades de tratamiento de
información en tiempo real.
Competencias
CE21 - Conocer, comprender y utilizar herramientas informáticas para la resolución de problemas matemáticos y de simulación
de sistemas.
CE36 - Comprender y saber calcular diferentes aspectos de los circuitos electrónicos analógicos y del comportamiento analógico
de circuitos digitales dados.
CE37 - Capacidad para ser capaz de utilizar herramientas informáticas de cálculo y diseño de circuitos.
CG1 - Desarrollar las habilidades de aprendizaje necesarias para emprender actividades o estudios posteriores de forma
autónoma y con confianza.
CG15 - Transmitir la información adquirida, las ideas, los problemas y las soluciones de forma oral y escrita en castellano e
inglés.
CG2 - Aplicar de forma profesional a su trabajo los conocimientos adquiridos.
Resultados de Aprendizaje
RA101 - Sabe utilizar herramientas de cálculo y diseño de circuitos.
RA103 - Conoce los componentes básicos de los circuitos digitales y sus características analógicas
RA104 - Sabe diseñar y verificar circuitos digitales sencillos sin microprocesador
RA105 - Comprende la estructura y funcionamiento básico de un microprocesador y reconoce microcontroladores, DSPs y FPGAs
como los dispositivos programables más útiles en electrónica.
RA106 - Comprende el funcionamiento de los sistemas digitales basados en microprocesador
RA107 - Conoce las técnicas de conexión de periféricos básicos, diseña sus circuitos y programa drivers de bajo nivel.
RA108 - Comprende los subsistemas básicos de los sistemas de acondicionamiento y procesado digital más comunes en
equipos biomédicos, tanto de diagnosis como de terapia.
1. Fundamentos de electrónica digital
2. Bloques combinacionales
3. Bloques secuenciales
4. Lenguajes de descripción hardware
5. Otros bloques aritmético-lógicos
6. Circuitos programables
7. Arquitecturas de procesadores
8. Memorias
9. Programación y flujo de diseño
10. Caso de estudio: un procesador real
11. Unidades de Entrada/salida
12. Gestión en tiempo real
13. Estudio de un sistema completo
Los dos ejercicios evaluables (semanas 9 y 17) comprenderán la resolución de uno o varios problemas sobre la materia vista
hasta ese momento en las clases.
El 10 % de la evaluación continua se conseguirá por la asistencia y participación en clase, así como por la resolución y
entrega de ejercicios propuestos en las clases.
El examen final (evaluación no continua) comprenderá varios ejercicios sobre todo el temario de la asignatura.
Sistemas Digitales II (SDIG2)/Laboratorio de Sistemas Electrónicos Digitales (LSED-3051)
Nanotechnology (NANO)
El objetivo de la asignatura es que los estudiantes adquieran un conocimiento básico de los fundamentos de la nanociencia y nanotecnología, la naturaleza y propiedades de las distintas nanoestructuras, y las técnicas empleadas para su fabricación y caracterización. Además, partiendo de la microtecnología, se explicará su evolución hacia los principales nanodispositivos, con énfasis en las áreas de la nanoelectrónica, nanofotónica y nanobiotecnología. Finalmente, la asignatura culmina con la aplicación de dichos dispositivos a distintos campos de aplicación, entre otros las tecnologías de la información y comunicaciones, el espacio, la seguridad, el medio ambiente, la domótica y la medicina.
Esta asignatura resulta fundamental para los siguientes objetivos del título:
Obj 1. Conocer y comprender los fundamentos científicos del mundo de los materiales y sus interrelaciones entre la estructura, propiedades, procesado y aplicaciones.
Obj 3. A partir del conocimiento del comportamiento mecánico, electrónico, químico y biológico de los materiales, y usando las micro y nanotecnologías de fabricación y caracterización, poder abordar el diseño, cálculo y modelización de nanoestructuras en componentes y equipos.
Tema Título LM EV DB VI OT
1
Introduction to Nanotechnology
a. Emerging technologies
b. Nanoscience and nanotechnology markets and
scientific policy
c. Precursors and historical revision
d. Scaling laws
e. Basics of Quantum Mechanics for
Nanotechnology
8 h 2 h
2
Nanomaterials and Nanostructures
a. Bondings and crystals
b. Inorganic semiconductors
c. Carbon nanostructures
d. Nanoparticles and composites
e. Organic and biomaterials
8 h 2 h
3
Nanotechniques for Fabrication and Characterization
a. Fabrication and manipulation technologies:
deposition, lithography, self-assembling,
molecular fabrication, nanomanipulation
b. Characterization techniques: electrical and
optical assessment, structural characterization
(SEM and TEM, STM and AFM, SOM,
nanoindentation)
c. Image treatment in nanotechnologies
8 h 2 h
- Evaluación parcial 2 h
4
Nanoelectronics
a. Electronic properties of micro and
nanostructures
b. Applications: logic devices, memories, data
transmission, electronic sensors
8 h 2 h
Titulación 2010-11-30
Grado en Ingeniería de Materiales
Ficha de Asignatura: Nanotechnology
5
Nanophotonics
a. Photonic properties of micro and
nanostructures
b. Applications: emitters, detectors, solar cells,
displays, optical tweezers, photonic crystals
8 h 2 h
6
Nanobiotechnology
a. Biology at the nanoscale
b. Nanofluidics
c. Applications: biomimetics, molecular motors
6 h 2 h
7
Present field of applications of nanostructures and
nanosystems, and future perspectives.
a. Automotive and space
b. Homeland security and defence
c. Energy and environment
d. Domotics and textiles
e. Bioengineering and nanomedicine
2h 10 h
- Evaluación final 3 h
- Total 48 h 5 h 8 h 4 h 10 h
Total carga docente presencial: 75 h
LM: 48 horas, DB: 8 horas, VI: 4 horas, EV: 5 horas, OT: 10 horas
-Evaluación parcial y final (% nota final): 70
-Trabajos individuales (% nota final): 15
-Participación en las sesiones docentes, trabajos en colaboración y presentaciones orales (% nota final): 15
Materiales Avanzados para Microelectrónica (MAMI)
El objetivo de la asignatura es que los estudiantes adquieran un conocimiento básico de los fundamentos de la física del estado sólido aplicados a materiales electrónicos, y de las propiedades electrónicas y ópticas de los semiconductores. La asignatura culmina con la aplicación de dichas propiedades a distintos dispositivos micro y optoelectrónicos, con énfasis en los aspectos del material.
Esta asignatura resulta fundamental para los siguientes objetivos del título:
Obj 1. Conocer y comprender los fundamentos científicos del mundo de los materiales y sus interrelaciones entre la estructura, propiedades, procesado y aplicaciones.
Obj 3. Conocer el comportamiento mecánico, electrónico, químico y biológico de los materiales y saber aplicarlo al diseño, cálculo y modelización de los aspectos de elementos, componentes y equipos.
Ficha de Asignatura: Propiedades de materiales I
Contenidos y Distribución de Tiempo Docente
(LM: Lección Magistral, RP: Resolución de Problemas, LB: Laboratorio, TI: Trabajo Individual, TG: Trabajo en
Grupo, DB: Debate en Aula, VI: Visitas, EV: Pruebas y Evaluaciones, OT: Otros Procedimientos)
Se relacionan a continuación los contenidos de la asignatura y la distribución temporal de su impartición.
La docencia presencial se divide en lecciones magistrales de teoría y problemas (LM), resolución dirigida de
problemas (RP), y pruebas de de evaluación (EV). Habrá también una prueba de evaluación final.
Los alumnos realizarán varios trabajos individuales (TI) y al menos un trabajo en grupo (TG).
Tema Tema (LM) RP EV Trabajo
1
Introducción (1 h)
- Presentación.
- Aplicaciones de los semiconductores: Microelectrónica y
Optoelectrónica.
2
Conceptos básicos de Ciencias de Materiales (4 h)
- Tipos de enlaces en sólidos. Estructura cristalina. Defectos
cristalinos. Crecimiento Czochralski. 1h
TI-1
3
Conducción Eléctrica en Sólidos (6 h)
- Teoría clásica: modelo de Drude y resistividad. Regla de
Matthiessen. Efecto Hall. Conducción eléctrica en
semiconductores y no metales.
2h
TI-2
4
Teorías de Sólidos (10 h)
- Teoría de orbitales moleculares. Teoría de bandas en sólidos.
Masa efectiva en semiconductores. Densidad de estados.
Distribuciones estadísticas de partículas: Boltzman vs. Fermi-
Dirac. Teoría cuántica de metales. Energía de Fermi. Emisión
termoiónica y dispositivos de tubos de vacío. Fonones.
2h
TI-3
- Evaluación parcial
2 h
5
Materiales Semiconductores (9 h)
- Semiconductores intrínsecos y extrínsecos. Dopaje.
Conductividad y temperatura. Recombinación de portadores.
Ecuaciones de conducción y difusión. Ecuaciones de continuidad.
Absorción óptica. Piezoresistividad.
3h
TI-4
6
Dispositivos Semiconductores (9 h)
- Contacto óhmico y Schottky. El diodo Schottky. Enfriadores
termoeléctricos. La unión p-n. Polarización en directa e inversa.
Curvas I-V. Introducción a dispositivos electrónicos: transistores
bipolares y de efecto campo. Introducción a dispositivos
optoelectrónicos: fotodetectores, diodos emisores de luz, células
solares.
2h
TI-5
- Evaluación final 3h
Laboratorio de Sistemas Electrónicos Digitales (LSED)
A) Objetivos competenciales. A.1) Aplicación y consolidación de competencias sobre sistemas basados en microprocesadores. - Diseñar, implementar y probar programas en C o ensamblador: sencillos algoritmos, pequeños drivers de dispositivos, máquinas de estados, etc. que sigan en su conjunto el diseño de alto nivel propuesto en el enunciado. - Programar un sistema de tiempo real (con al menos una interrupción). A.2) Adquisición y aplicación de habilidades sobre programación de sistemas autónomos o empotrados (hardware y software). - Manejar una herramienta integrada de desarrollo (EDColdFire, etc.). - Depurar un programa en C o en ensamblador. A.3) Aprendizaje de aspectos prácticos de diseño realista de alto nivel. - Aplicar una metodología de trabajo basada en la descomposición arquitectural propuesta: implementación modular, prueba modular e integración y prueba incremental. A.4) Aplicación y consolidación de competencias en electrónica analógica y digital. - Aplicación y consolidación de competencias sobre instrumentación electrónica: utilizar el osciloscopio digital / analógico para llevar a cabo medidas (niveles de señal, niveles de ruido, frecuencias de señal, duración de un transitorio, etc.), utilizar la fuente de tensión para alimentar el prototipo y para generar niveles variables de voltaje, utilizar el generador de funciones para caracterizar o probar filtros analógicos, etc. - Implementar y probar prototipos hardware en placa de inserción, en wire-wrapping o en placa de circuito impreso (PCB). A.5) Aprendizaje de aspectos prácticos de índole técnico-profesional. - Manejar un sistema operativo profesional en el nivel de usuario. - Llevar a cabo una adecuada política de copias de seguridad. - Seguir unas normas de codificación de carácter profesional: estructura de un programa, normalización de nombres, política de variables y subrutinas, etc. - Manejar e interpretar manuales profesionales, aprendizaje de algún elemento electrónico nuevo: sensor de temperatura, ADC, etc.). - Planificar el tiempo para lograr acabar la memoria a tiempo. - Planificar el tiempo para lograr acabar el proyecto a tiempo. - Escribir (memoria final) y exponer oralmente un trabajo técnico desarrollado. - Introducir mejoras en el diseño de un sistema electrónico basado en un microprocesador. - Implementar un sistema multi-disciplinar que aplique la electrónica en el campo de las telecomunicaciones (el problema práctico propuesto hace referencia a materias externas a los circuitos electrónicos digitales, analógicos y sistemas electrónicos digitales, pero muy relacionadas: control de motores, tratamiento de señal, comunicaciones digitales, etc.). B) Objetivos cognitivos generales. B.1) Aplicación y consolidación de conocimientos de electrónica analógica y digital previamente adquiridos (en CEAN, CEDG, etc.). - Diseñar sistemas basados en circuitos MSI analógicos o digitales, con cálculos y justificaciones sobre: diseño de filtros con amplificadores operacionales, polarización de diodos y visualizadores, conexión de teclados, etc. B.2) Aplicación y consolidación de los conocimientos sobre sistemas basados en microprocesadores o microcontroladores (adquiridos en SEDG). - Analizar programas y sistemas basados en un microprocesador o un microcontrolador concreto, en lenguaje C o en ensamblador.
Programa Práctica de diseño, implantación y prueba de un sistema electrónico digital basado en Microprocesadores/microcontroladores (3 crd.): -Conocimiento de los equipos de desarrollo: 0,3 crd. -Análisis y diseño del prototipo propuesto (HW y SW): 0,9 crd. -Construcción y prueba del HW.: 0,3 crd. -Codificación y prueba del SW: 1,2 crd. -Prueba de integración final y evaluación del análisis, diseño, implantación y pruebas realizados: 0,3 crd.
La evaluación de la asignatura se basará en dos aspectos: 1) Memoria escrita: se entregará una memoria escrita sobre la práctica realizada (en formato electrónico y en papel). Se valorarán los aspectos siguientes: -Una explicación de cada uno de los bloques que componen el sistema, justificando la solución adoptada y los problemas encontrados durante la implementación. -Presentación de diagramas de bloques en los que puedan apreciarse fácilmente las conexiones del sistema y se destaquen las más importantes (aunque no se respete en ellos la disposición real de patillaje del hardware utilizado). -Explicación de las mejoras realizadas sobre la práctica básica. Listados de software realizado debidamente comentados y estructurados 2) Pruebas orales en las que el alumno mostrará los resultados alcanzados en la práctica (durante el curso de la asignatura y al finalizar la misma) y se le harán preguntas para que demuestre que ha comprendido su funcionamiento. La puntuación conseguida reflejará: -La complejidad de la práctica realizada (especialmente en sus aspectos hardware). -El grado de innovación de los resultados obtenidos. -La calidad de la memoria y el trabajo presentados (incluyendo la estructuración y comentarios del código). -Los conocimientos de la práctica demostrados en las pruebas de evaluación. Aunque pueda parecer obvio, los dos alumnos de la pareja deben dominar todos los aspectos de las prácticas hechas.
Comienzo de los exámenes del 1er. semestre-PLAN 94

Laboratorio de Diseño de Circuitos y Sistemas Electrónicos (LCSE)
El principal objetivo de la asignatura es enseñar a los alumnos cómo se diseñan circuitos electrónicos digitales de forma real. Se introduce al alumno en el mundo de las herramientas CAD para el diseño de circuitos a nivel RTL y se utiliza como tecnología de implementación las FPGAs. Elemento fundamental del laboratorio es el lenguaje de descripción hardware, en este caso el VHDL, que permite especificar circuitos y sistemas en el nivel de abstracción indicado. Se enseña al alumno cómo especificar un circuito digital con VHDL, cómo se simula para comprobar que la funcionalidad es correcta y cómo se hace la síntesis del circuito. Finalmente se probará el correcto funcionamiento del diseño en una de las plataformas con FPGAs disponibles en el laboratorio.
Programa El programa se puede estructurar en las siguientes unidades didácticas:
- Clases de introducción (05C): Se presentarán las herramientas de simulación y síntesis y los fundamentos del sistema operativo Linux con el que se trabaja. Se introducirán, además, los conceptos básicos relacionados con el lenguaje de descripción VHDL.
- Práctica I. Aprendizaje de VHDL y herramientas de simulación y síntesis (15C): Práctica completamente guiada, se realiza para que el alumno consiga soltura con el entorno de trabajo y adquiera un conocimiento inicial del VHDL. Para ello se realizarán seis ejemplos sencillos que le servirán de modelo para la implementación de elementos esenciales del diseño digital. A través de la realización de estos ejercicios, se aprende a describir lógica combinacional y secuencial mediante VHDL y se adquiere soltura con las herramientas. En un último ejercicio el alumno ha de comenzar a codificar VHDL, profundizando en el resultado de la síntesis del mismo. Es decir, debe sacar una idea clara de qué elementos hardware corresponden a las estructuras VHDL que se realizan. Este ejercicio debe llegar a funcionar en placa.
- Práctica II. Diseño completo (2C): En esta práctica se va a realizar la implementación de un diseño completo de complejidad media. Se entregan unas especificaciones escritas, el código VHDL de algún elemento del sistema y los estímulos necesarios para la correcta verificación del diseño. El alumno debe finalizar el laboratorio entregando un circuito que cumpla los requisitos del enunciado funcionando en una de las placas con FPGAs del laboratorio.
La evaluación de la asignatura se basará fundamentalmente en la realización de un examen oral sobre las prácticas realizadas, así como en la presentación de una memoria escrita sobre las mismas. En dicha memoria el alumno deberá resaltar los aspectos más importantes sobre la forma en la que se ha acometido el trabajo desarrollado. Durante el examen oral, el alumno deberá responder a preguntas sobre aspectos concretos del diseño realizado.