Nombre: DISEÑO DE SOCS SOBRE FPGAS
Código: 504104029
Carácter: Optativa
ECTS: 6
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 4º - Segundo cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
[CG3 ]. Conocimiento de materias básicas y tecnologías, que le capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías, así como que le dote de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
[C10 ]. Específica de formación común a la rama de telecomunicación: Conocimiento y aplicación de los fundamentos de lenguajes de descripción de dispositivos de hardware
[C9 ]. Específica de formación común a la rama de telecomunicación: Capacidad de análisis y diseño de circuitos combinacionales y secuenciales, síncronos y asíncronos, y de utilización de microprocesadores y circuitos integrados
[TR5 ]. Aplicar a la práctica los conocimientos adquiridos
Al finalizar el programa formativo, el estudiante debe ser capaz de:
Emplear herramientas de diseño CAD-EDA para FPGAs.
Conocer la organización de arquitecturas basadas en microprocesadores para sistemas en un chip.
Desarrollar módulos (cores IP) utilizando lenguajes de descripción hardware e integrarlos en una arquitectura HW.
Razonar las opciones de diseño HW/SW en casos prácticos.
Aplicar los conocimientos adquiridos al desarrollo de dispositivos y arquitecturas de cómputo de aplicación específica.
Emplear sistemas operativos adaptados para SoCs basados en FPGAs.
Herramientas de diseño para FPGAs. Arquitecturas basadas en microprocesadores para sistemas en un chip. Desarrollo e integración de módulos HW descritos en VHDL. Co-diseño hardware/software. Aplicaciones al desarrollo de dispositivos.<br><br><br><br>
Diseño de sistemas digitales con VHDL.
- Descripción en VHDL de componentes combinacionales y secuenciales, incluyendo máquinas de estados finitos.
- Diseño modular y jerárquico.
Arquitectura y recursos de dispositivos FPGA.
- Arquitectura y recursos de propósito general.
- Recursos de gestión de reloj.
- Recursos de memoria.
- Recursos de procesamiento digital.
Herramientas de desarrollo de sistemas digitales en FPGA.
- Flujo de diseño, simulación e implementación de sistemas con FPGA.
- Generación e integración de bloques IP.
- Herramientas de depuración y análisis.
Integración hardware/software.
- Arquitecturas básicas de SoC.
- Integración de lógica programable y procesadores embebidos.
Diseño e implementación de sistemas digitales con FPGA.
Se utilizarán tarjetas de prototipado con FPGA de Xilinx y un entorno de desarrollo para el diseño, implementación y validación de prácticas dedicadas a: - Diseño modular y jerárquico de sistemas digitales con VHDL. - Configuración y manejo de recursos de reloj. - Diseño de sistemas digitales con máquinas de estados finitos. - Descripción de memoria en VHDL. - Generación e integración de memoria con bloques IP. - Procesamiento de señales de audio. - Integración hardware/software.
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual en el apartado actúa sobre una emergencia, pestaña "guías técnicas", y en el que encontrarás instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás en el apartado actúa sobre una emergencia, recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
Digital system design with VHDL.
- VHDL description of combinational and sequential components, including finite state machines
- Modular and hierarchical design
Architecture and resources of FPGA devices.
- Architecture and general-purpose resources
- Clock management resources
- Memory resources
- Digital processing resources
FPGA-based digital systems development tools.
- Design, simulation, and implementation of FPGA-based systems
- IP block generation and integration
- Debugging and analysis tools
Hardware/software integration.
- Basic SoC architectures
- Integration of programmable logic and embedded processors
Estudio personal o en grupo de alumnos
Estudio personal del estudiante
60
0
Preparación de trabajos y ejercicios (incluye tiempo para consulta bibliográfica y documentación)
Realización de ejercicios y trabajos propuestos
60
0
Clase de teoría
Clase dedicada a la explicación de contenidos
6
100
Clase orientada a la resolución de problemas y caso de estudio
Clase dedicada a la resolución y explicación de ejercicios
9
100
Clase práctica en laboratorio
Clase práctica en laboratorio
36
100
Asistencia a seminarios, conferencias, visitas guiadas, etc.
Seminario o visita a una empresa que desarrolle su actividad en el ámbito de los contenidos de la asignatura.
La realización de esta actividad está condicionada a la disponibilidad de un ponente invitado o la posibilidad de concertar una visita a empresa. En caso de no poder realizarse, estas horas serán dedicadas a clase orientada a la explicación de la funcionalidad y resolución de ejercicios.
3
100
Presentación de trabajos ante el profesor
Presentación y defensa de ejercicios y trabajos.
El número de horas indicado para esta actividad es el máximo. El número de horas dedicado está condicionado por el tipo y número de entregas que se propongan durante el desarrollo de la actividad docente.
Las horas que no sean necesarias serán dedicadas a la realización de pruebas de evaluación.
3
100
Realización de pruebas de evaluación (tiempo de duración de los exámenes y otras pruebas de evaluación en el aula)
Realización de pruebas de evaluación
3
100
Tablas de observación para evaluar el desempeño de actividades (incluidas las prácticas de laboratorio) sobre las que no se requiera documentación escrita
Consistirá en tablas de observación para evaluar el manejo de herramientas de diseño para FPGAs. Se desarrollará de manera continua durante el periodo docente.
En la convocatoria ordinaria, se podrán recuperar las observaciones no superadas mediante actividades equivalentes realizadas durante el periodo de evaluación final.
En la convocatoria extraordinaria, la evaluación equivalente a esta actividad se realizará mediante una actividad de evaluación específica que tendrá lugar durante el periodo de exámenes de la convocatoria extraordinaria, en la fecha establecida por la ETSIT.
10 %
Evaluación por el profesor de proyectos propuestos
Se realizarán actividades de evaluación consistentes en tareas entregables propuestas a lo largo del periodo docente. Ninguna de las tareas propuestas tendrá un peso superior al 50% en la calificación global de la asignatura.
Para la evaluación de cada tarea, se podrá concertar una entrevista presencial con el estudiante para responder cuestiones sobre el planteamiento, desarrollo y funcionalidad de la entrega realizada, así como sobre el contenido de cualquiera de los documentos que pudieran formar parte de ella.
En la convocatoria ordinaria, se podrán recuperar las tareas no superadas mediante tareas equivalentes realizadas durante el periodo de evaluación final.
Ninguna de las tareas tiene requisito de calificación mínima para superar la asignatura.
En la convocatoria extraordinaria, la evaluación equivalente a las tareas de la convocatoria ordinaria se realizará mediante tareas específicas que se realizarán durante el periodo de exámenes de la convocatoria extraordinaria, en la fecha establecida por la ETSIT.
90 %
Autor: Fco. Javier Toledo Moreo, Rafael Toledo Moreo
Título: Documentación de la asignatura disponible en Aula Virtual
Editorial: UPCT
Fecha Publicación: 2027
ISBN:
Autor: Chu, Pong P.
Título: FPGA prototyping by VHDL examples
Editorial: Wiley-Interscience,
Fecha Publicación: 2008
ISBN: 0470185317:
Autor: Maxfield, Clive
Título: FPGAs: instant access
Editorial: Newnes : Elsevier
Fecha Publicación: 2008
ISBN: 9780080560113
Autor: Chu, Pong P.
Título: RTL hardware design using VHDL coding for efficiency, portability, and scalability
Editorial: Wiley-Interscience,
Fecha Publicación: 2006
ISBN: 0471720925
Autor:
Título: Designing with Xilinxª FPGAs Using Vivado
Editorial: Springer Science+Business Media,
Fecha Publicación: 2016
ISBN: 9783319424378
Autor: Garrigós Guerrero, Francisco Javier, Fco. Javier Toledo Moreo, José Javier Martínez Álvarez
Título: Síntesis de sistemas digitales con VHDL
Editorial: Universidad Politécnica de Cartagena
Fecha Publicación: 2003
ISBN: 8495781271
Autor: L.H. Crockett, R.A. Elliot, M.A. Enderwitz, R.W. Stewart
Título: The Zynq Book
Editorial: Strathclyde Academic Media
Fecha Publicación: 2014
ISBN: 099297870X
- Aula Virtual de la UPCT
- https://www.amd.com/en/products/adaptive-socs-and-fpgas/fpga.html, www.digilentinc.com
- Manuales de las herramientas de diseño empleadas en prácticas
- Embedded Systems Design with Platform FPGAs: Principles and Practices. 2010. http://www.elsevierdirect.com/v2/companion.jsp?ISBN=9780123743336