DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA
DIVISIÓN DE ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN
CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIRÍAS
UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA
I7268
M.C. Rubén E. Marmolejo
[email protected]
Programación de sistemas
reconfigurables
Temas del día
• Tema 1.
• Actividades voluntarias.
15
5
5
30
5
5
40
Total 1hr 45min
M.C. Rubén E. Marmolejo
[email protected]
• Presentación
• Indicar su nombre y motivos por los que
estudian electrónica.
• Requisitos del curso.
• Como se evaluará.
• Contenido académico (contexto e importancia).
• Planeación semanal por temas.
• Actividades de aprendizaje.
• Instrucciones, tiempos de entrega, evaluación.
minutos
Temas del día
• Tema 1.
• Actividades voluntarias.
M.C. Rubén E. Marmolejo
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• Presentación
• Indicar su nombre y motivos por los que
estudian electrónica.
• Requisitos del curso.
• Como se evaluará.
• Contenido académico (contexto e importancia).
• Planeación semanal por temas.
• Actividades de aprendizaje.
• Instrucciones, tiempos de entrega, evaluación.
minutos
Presentación: formación académica
• Ing. En Comunicaciones y Electrónica (UdG).
• Maestro en Ciencias de la Ingeniería de la electrónica y la
computación (UdG).
• Instrumentación de vehículos aéreos no-tripulados.
• Estudiante del Doctorado en Ciencias de la electrónica y la
computación (2do semestre).
• Fusión de datos de sensores en red utilizando un control adaptable y
lógica difusa aplicado en la extracción de características.
M.C. Rubén E. Marmolejo
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Rubén Estrada Marmolejo
Profesor del CETI Colomos de 2011 a 2013
• Matemáticas I
• Matemáticas II
• Matemáticas VI
• Computación básica
• Programación avanzada
M.C. Rubén E. Marmolejo
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Presentación: experiencia profesional
Profesor del CUCEI 2012 a la fecha
• Sistemas Digitales II (2012 – 2013)
• Sistemas Digitales III (2012 - 2013)
• Taller de Sistemas Digitales III (Verano 2013)
• Tópicos Selectos en Sistemas Digitales (2012 a la fecha)
• Teoría de control II (2012-2013)
• Programación de Sistemas Reconfigurables
M.C. Rubén E. Marmolejo
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Presentación: experiencia profesional
Fundador de la empresa Herramientas Tecnológicas
Profesionales con 5 años de experiencia ofreciendo productos
de desarrollo para estudiantes.
• Desarrollo de nuevos productos.
• Manufactura y diseño de tarjetas electrónicas.
• Cursos de capacitación profesional a empresas.
•
•
•
•
•
•
Curso de PICS: profesores CUCI (UdG Ocotlán).
Curso de arduino: profesores UTEJ.
Curso de arduino: empresa MOLEX
Curso de arduino: congreso CICYTA
Curso de labview: profesores CETI Colomos.
Curso arduino+labview: Sanmina-SCI
M.C. Rubén E. Marmolejo
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Presentación: experiencia profesional
•
•
•
•
•
•
Sistemas digitales.
Instrumentación y medición.
Procesamiento digital de imágenes.
Opto-electrónica.
Control-adaptativo.
Vehículos aéreos no-tripulados.
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Presentación: áreas de interés
Indicar su nombre, de donde
son y motivos por los que
decidieron estudiar
electrónica…
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Su turno…
Temas del día
• Tema 1.
• Actividades voluntarias.
M.C. Rubén E. Marmolejo
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• Presentación
• Indicar su nombre y motivos por los que
estudian electrónica.
• Requisitos del curso.
• Como se evaluará.
• Contenido académico (contexto e importancia).
• Planeación semanal por temas.
• Actividades de aprendizaje.
• Instrucciones, tiempos de entrega, evaluación.
minutos
Requisitos del curso
• Sistemas digitales: principios y aplicaciones, Ronald J. Tocci, Pearson,
2007.
• Fundamentos de lógica digital con diseño VHDL, Stephen Brown,
McGrawHill, 2006.
• Digital design: with RTL design, VHDL, and Verilog, Vahid Frank, 2011.
• VHDL for digital design, Vahid Frank, 2006.
• Verilog for digital design, Vahid Frank, 2007.
• Software
• Quartus II Web edition
• Multisim y/o Proteus
• Actividades de aprendizaje.
• http://hypatia.cucei.udg.mx/reforma/
• www.mix-class.com
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• Bibliografía.
Temas del día
• Tema 1.
• Actividades voluntarias.
M.C. Rubén E. Marmolejo
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• Presentación
• Indicar su nombre y motivos por los que
estudian electrónica.
• Requisitos del curso.
• Como se evaluará.
• Contenido académico (contexto e importancia).
• Planeación semanal por temas.
• Actividades de aprendizaje.
• Instrucciones, tiempos de entrega, evaluación.
minutos
20%
• 15 Actividades
25%
• Proyecto final
30%
• Examen final
25%
• 3 Quiz (1hr c/u)
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Evaluación
• Presentación
• Indicar su nombre y motivos por los que
estudian electrónica.
• Requisitos del curso.
• Como se evaluará.
• Contenido académico (contexto e importancia).
• Planeación semanal por temas.
• Actividades de aprendizaje.
• Instrucciones, tiempos de entrega, evaluación.
• Tema 1.
• Actividades voluntarias.
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Temas del día
• Transformar a los estudiantes en ingenieros, capaces de
diseñar e implementar sistemas digitales complejos,
combinatorios y secuenciales para la solución de
problemas reales. Diseñar, ejecutar, simular y analizar
sistemas digitales usando un lenguaje que describa
Hardware.
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Contenido académico: propósito general
• El alumno será capaz de diseñar, simular, ejecutar y
analizar sistemas digitales básicos e intermedios
utilizando las herramientas de desarrollo por software
que describe Hardware aplicado a la solución de
problemas reales.
M.C. Rubén E. Marmolejo
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Contenido académico: objetivo general
Contenido académico: conocimientos previos
M.C. Rubén E. Marmolejo
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• Sistemas de numeración , lógica booleana y compuertas
lógicas.
•
•
•
•
•
•
Organización.
Creatividad.
Comunicación.
Conocimiento de las herramientas por Software.
Autoaprendizaje.
Confianza.
M.C. Rubén E. Marmolejo
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Contenido académico: habilidades y destrezas
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Confianza.
Responsabilidad.
Cultura de trabajo.
Innovación.
Liderazgo.
Honestidad.
Actitud emprendedora.
Respeto.
Compromiso.
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Contenido académico: actitudes y valores
• Digital.
• 70 créditos.
• 544 horas presenciales.
• 5 cursos y 3 seminarios.
• Analógica.
• Comunicaciones.
• Instrumentación y control.
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Contenido académico: mapa curricular
Programación
Programación
de sistemas
reconfigurables
Diseño de
tarjetas de
evaluación
Programación
de sistemas
embebidos
Verificación de
circuitos
digitales
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Contenido académico: cátedras
Seminario de solución
de problemas de
programación
Seminario de solución
de problemas de
programación de
sistemas.
Reconfigurables.
Seminario de solución
de problemas de
programación de
sistemas embebidos.
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Contenido académico: seminarios
Contenido académico: contenido
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Señales lógicas.
Compuertas lógicas.
Leyes y reglas del algebra de Boole.
Sistemas de numeración.
Sistemas digitales.
Sistemas combinatorios.
Sistemas secuenciales.
Tablas de verdad.
Variables y funciones booleanas.
Interpretación de diagramas lógicos.
Simulación y análisis de fallas en circuitos digitales.
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Módulo 1. Introducción a los sistemas digitales.
Contenido académico: contenido
•
•
•
•
•
•
Introducción.
Tipos de lenguajes.
Dispositivos lógicos programables.
CPLD clasificación y arquitectura.
FPGA clasificación y arquitectura.
Lenguaje de descripción de hardware.
•
•
•
•
•
•
Introducción.
Programación comportamental y aplicaciones.
Programación estructural y aplicaciones.
Programación funcional y aplicaciones.
Síntesis y compilación.
Simulación y programación.
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Módulo 2. Introducción al lenguaje HDL.
Contenido académico: contenido
• Multiplexores
• De-multiplexores
• Circuitos aritméticos
• Sumadores
• Restador
• Multiplicador
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Módulo 3 Descripción con HDL de circuitos
combinatorios
Contenido académico: contenido
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Introducción.
Latche y Flip-flop.
Memorias.
Máquinas de estado finitas.
• Mealy y Moore.
Contadores síncronos.
Contadores asíncronos.
Otros tipos de contadores.
Diseño de registros.
Análisis de máquinas de estado.
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• Módulo 4. Descripción con HDL de circuitos
secuenciales.
Contenido académico: contenido
• Análisis casos de problemas reales:
• Máquina expendedora.
• Sistema de bombeo.
• Sistema de seguridad.
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• Módulo 5. Integración de sistemas combinatorios y
secuenciales aplicados a la solución de problemas
reales.
Contenido académico: contenido
•
•
•
•
Diseño de un proyecto.
Objetivos y justificación.
Plan de trabajo.
Proyecto final.
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Módulo 6 Diseño de un proyecto.
• Presentación
• Indicar su nombre y motivos por los que
estudian electrónica.
• Requisitos del curso.
• Como se evaluará.
• Contenido académico (contexto e importancia).
• Planeación semanal por temas.
• Actividades de aprendizaje.
• Instrucciones, tiempos de entrega, evaluación.
• Tema 1.
• Actividades voluntarias.
M.C. Rubén E. Marmolejo
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Temas del día
4-7
10-14 17-21 24-28
3-7
10-14 17-21 24-28
31-4
7-11
13-27
28-2
28-2
5-9
12-16
19-23 26-30
2-6
9-13
16-20
DEPEL
Plan de curso (17 semanas)
30
Introducción
Combinatorio
Combinatorio
HDL+comb.
HDL+comb.
1
HDL+comb.
Secuencial
Secuencial
Secuencial
HDL+Secu.
Aplicaciones
Aplicaciones
Ordinario
Extraordinario
2
Vacaciones
HDL+Sec.
HDL+Mem.
3
Proyecto
Proyecto
Proyecto
F
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Planeación de temas
I7268
Plan de curso (17 semanas)
• Presentación
• Indicar su nombre y motivos por los que
estudian electrónica.
• Requisitos del curso.
• Como se evaluará.
• Contenido académico (contexto e importancia).
• Planeación semanal por temas.
• Actividades de aprendizaje.
• Instrucciones, tiempos de entrega, evaluación.
• Tema 1.
• Actividades voluntarias.
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Temas del día
5
14
1
2
3
4
6
7
8
9
10
11
12
13
15
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Actividades de aprendizaje
I7268
Plan de curso (17 semanas)
•
•
•
•
•
•
•
•
Actividad 1. Introducción (Encontrar ecuaciones lógicas a partir de una
tabla de verdad.
Actividad 2. Analizar, simular y encontrar los parámetros principales de
un circuito combinatorio.
Actividad 3. Diseñar un sistema digital con un CPLD. BCD a 7
segmentos.
Actividad 4. Simular códigos de ejemplos en HDL. Sumador completo.
Actividad 5. Implementación y simulación de un sistema digital
aplicado a un problema de la vida cotidiana.
Actividad 6. Diseño y simulación de circuitos secuenciales (FF´s, FSM).
Actividad 7. Diseño y simulación de contadores de maquinas de estado
finitas aplicados a resolver problemas reales.
Actividad 8. Diseño y simulación de contadores síncronos.
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Actividades de aprendizaje
I7268
Plan de curso (17 semanas)
•
•
•
•
•
•
•
Actividad 9. Diseño y simulación de contadores asíncronos.
Actividad 10. Análisis de códigos en HDL de sistemas secuenciales.
Actividad 11. Diseño y simulación un registro universal.
Actividad 12. Diseño y simulación de una mini calculadora.
Actividad 13. Pre-proyecto1.
Actividad 14. Pre-proyecto2.
Actividad 15. Reporte del proyecto final.
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Actividades de aprendizaje
I7268
Plan de curso (17 semanas)
rubé[email protected]
• Fecha de envío: Viernes hasta las 23:59:59
•
•
•
• Ejemplo: Actividad 7 se envía el 29 de Marzo.
La evaluación será de acuerdo al criterio de la actividad,
favor de revisarlas en: http://hypatia.cucei.udg.mx/reforma/
La clonación de actividades es prueba de la falta de
valores y aptitudes que son contrarios a los objetivos de
la materia. Si se llega a detectar trabajos clonados, si
aplicará, se sancionaran los trabajos involucrados.
Cualquier actividad entregada fuera de los tiempos establecidos en
este documento significará una reducción en la evaluación llegando
a ser máximo hasta el 50% del valor original.
M.C. Rubén E. Marmolejo
[email protected]
Instrucciones
• Se envía en formato PDF al correo:
I7268
Actividades de aprendizaje
• Presentación
• Indicar su nombre y motivos por los que
estudian electrónica.
• Requisitos del curso.
• Como se evaluará.
• Contenido académico (contexto e importancia).
• Planeación semanal por temas.
• Actividades de aprendizaje.
• Instrucciones, tiempos de entrega, evaluación.
• Tema 1.
• Actividades voluntarias.
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Temas del día
Señales lógicas.
Compuertas lógicas.
Leyes y reglas del algebra de Boole.
Sistemas de numeración.
Sistemas digitales.
Sistemas combinatorios.
Sistemas secuenciales.
Tablas de verdad.
Variables y funciones booleanas.
Interpretación de diagramas lógicos.
Simulación y análisis de fallas en circuitos digitales.
M.C. Rubén E. Marmolejo
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•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
DISEÑO
Introducción a los sistemas digitales
Señales lógicas
Compuertas lógicas.
Leyes y reglas del algebra de Boole.
Sistemas de numeración.
Sistemas digitales.
Sistemas combinatorios.
Sistemas secuenciales.
Tablas de verdad.
Variables y funciones booleanas.
Interpretación de diagramas lógicos.
Simulación y análisis de fallas en circuitos digitales.
M.C. Rubén E. Marmolejo
[email protected]
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
DISEÑO
Introducción a los sistemas digitales
M.C. Rubén E. Marmolejo
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DISEÑO
Señales lógicas
M.C. Rubén E. Marmolejo
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DISEÑO
Señales lógicas
Fig1. Rangos de valores de una señal lógica
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DISEÑO
Señales lógicas
Fig 2. Rangos de valores de una señal lógica en valores de
voltaje.
M.C. Rubén E. Marmolejo
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DISEÑO
Señales lógicas
Fig3. Tipos de voltaje.
Voltaje directo
DISEÑO
Voltaje alterno
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Señales lógicas
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DISEÑO
Señales lógicas
Fig 2. Rangos de valores de una señal lógica en valores de
voltaje.
Señales lógicas
Compuertas lógicas.
Leyes y reglas del algebra de Boole.
Sistemas de numeración.
Sistemas digitales.
Sistemas combinatorios.
Sistemas secuenciales.
Tablas de verdad.
Variables y funciones booleanas.
Interpretación de diagramas lógicos.
Simulación y análisis de fallas en circuitos digitales.
M.C. Rubén E. Marmolejo
[email protected]
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
DISEÑO
Introducción a los sistemas digitales
M.C. Rubén E. Marmolejo
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DISEÑO
Compuertas lógicas
Imagen del apolo 11, el primer vehículo en llegar a la luna.
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Computadora de guía de vuelo del apolo 11
DISEÑO
Compuertas lógicas
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Computadora de guía de vuelo del apolo 11
DISEÑO
Compuertas lógicas
DISEÑO
Compuertas lógicas
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Compuertas lógicas
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Construcción interna de una compuerta lógica
DISEÑO
Compuertas lógicas
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• Permitir procesar información mediante un
sistema de múltiples entradas múltiples
salidas.
• Casi ya no son utilizadas.
• Consumen mucho espacio si se utilizan en
conjunto con otras tecnologías.
DISEÑO
Compuertas lógicas
M.C. Rubén E. Marmolejo
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Automatización y su relación con las
compuertas lógicas.
DISEÑO
Compuertas lógicas
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DISEÑO
Compuertas lógicas: actividad
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DISEÑO
Compuertas lógicas: ejemplo # 1
Ejemplo de un diagrama lógico.
X = ((AB)+not(A+B))
M.C. Rubén E. Marmolejo
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DISEÑO
Compuertas lógicas: ejercicio # 1
Ejemplo de un diagrama lógico.
Ejercicio 1. Obtén la ecuación y el resultado lógico si A = 1
yB=1
M.C. Rubén E. Marmolejo
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DISEÑO
Compuertas lógicas: ejercicio # 2
Ejemplo de un diagrama lógico.
Ejercicio 1. Obtén la ecuación y el resultado lógico si A = 0
yB=1
M.C. Rubén E. Marmolejo
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DISEÑO
Compuertas lógicas: ejercicio # 3
Ejemplo de un diagrama lógico.
Ejercicio 1. Obtén la ecuación y el resultado lógico si A = 1
yB=0
M.C. Rubén E. Marmolejo
[email protected]
DISEÑO
Compuertas lógicas: ejercicio # 4
Ejemplo de un diagrama lógico.
Ejercicio 1. Obtén la ecuación y el resultado lógico si A = 0
yB=0
M.C. Rubén E. Marmolejo
[email protected]
DISEÑO
Compuertas lógicas: ejercicio # 4
Ejemplo de un diagrama lógico.
Ejercicio 1. Obtén la ecuación y el resultado lógico si A = 0
yB=0
M.C. Rubén E. Marmolejo
[email protected]
DISEÑO
Compuertas lógicas: ejercicio # 4
M.C. Rubén E. Marmolejo
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Describe el funcionamiento de un
sistema digital, consta de 2 partes,
las combinaciones de las entradas y
las posibles salidas.
DISEÑO
Compuertas lógicas: tabla de verdad
interconectadas.
Net. Cables de un mismo voltaje (eléctricamente
conectados).
Netlist. Una lista de todos los dispositivos y
conexiones en une esquemático.
Fan in: El # de entradas en una compuerta.
Fan out: El # de cargas o salidas en una compuerta.
Compuerta lógica. Elementos primitivos que son
utilices en la construcción de circuitos lógicos digitales.
Tabla de verdad. Representa el funcionamiento de
una compuerta o función lógica.
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Esquemático. Un dibujo de compuertas lógicas
DISEÑO
Compuertas lógicas: definiciones
Señales lógicas
Compuertas lógicas.
Leyes y reglas del algebra de Boole.
Sistemas de numeración.
Sistemas digitales.
Sistemas combinatorios.
Sistemas secuenciales.
Tablas de verdad.
Variables y funciones booleanas.
Interpretación de diagramas lógicos.
Simulación y análisis de fallas en circuitos digitales.
M.C. Rubén E. Marmolejo
[email protected]
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
DISEÑO
Introducción a los sistemas digitales
Descargar

Algoritmo de fusión de datos utilizando una red de sensores con