LUGAR DE IMPARTICIÓN:

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1 Pág LUGAR DE IMPARTICIÓN: DPTO. TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA. ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES. CAMPUS MARCOSENDE. TIPO DE CURSO: CURSO DE FORMACIÓN CRÉDITOS: 3 (0'8 TEORÍA + 2'2 LABORATORIO) PROFESORADO: D. Luis Jacobo Álvarez Ruiz Ojeda (director l curso). D. Francisco Poza González (director l curso).

2 Pág OBJETIVOS - Conocimiento los Circuitos Programables l tipo Matrices Programables Puertas (FPGAs). - Análisis la arquitectura las FPGAs la familia Spartan 2E Xilinx. - Concepto sistema en un circuito (S.O.C.). - Estudio los métodos diseño e implementación microprocesadores y microcontroladores empotrados mediante FPGAs. - Estudio l microcontrolador Picoblaze y sus diferentes versiones, directamente implementables en las FPGAs la familia Spartan 2E Xilinx. - Aprendizaje las herramientas necesarias para el sarrollo aplicaciones mediante el microporocesador Picoblaze y las FPGAs la familia Spartan 2E Xilinx. - Realización sistemas digitales aplicación real, basados en microprocesadores y FPGAs.

3 Pág DÍA 1. MIÉRCOLES 21 9:00. PRESENTACIÓN DEL CURSO (0'5 h.) 9:30. TEORÍA: TEMA 1 (0'5 h.). INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS DIGITALES CONFIGURABLES DEL TIPO FPGA Introducción Definición FPGA Arquitecturas las FPGAs Aplicaciones las FPGAs. TEMA 2 (0'5 h.). INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS EN UN CIRCUITO (S.O.C.) Introducción al diseño digital Método software Método hardware Sistemas en un circuito (SOCs) Microprocesadores hardware Microprocesadores software. TEMA 3 (0'5 h.). INTRODUCCIÓN AL DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES CON FPGAs Introducción al diseño con Circuitos Digitales Configurables Etapas l diseño con FPGAs Descripción l diseño Compilación y Síntesis l diseño Implementación l diseño Programación l circuito Verificación l diseño Herramientas CAD. 11:00. DESCANSO (0'5 h.)

4 Pág :30. TEMA 4 (0'5 h.). ARQUITECTURA DE LAS FPGAs DE LA FAMILIA SPARTAN DE XILINX Introducción Arquitectura las FPGAs la familia Spartan /Spartan 2 /Spartan 2E Xilinx Recursos lógicos internos Recursos Entrada / Salida Recursos interconexión Tecnología Otras características Normas diseño. 12:00. LABORATORIO: TEMA 1 (1 h.). INTRODUCCIÓN A LA HERRAMIENTA FOUNDATION ISE PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES CON FPGAs DE XILINX Introducción Fases l diseño sistemas digitales mediante FPGAs con la herramienta Foundation ISE Opciones implementación para las FPGAs la familia Spartan 2E Xilinx Informes implementación para las FPGAs la familia Spartan 2E Xilinx Realización un ejemplo tutorial. TEMA 2 (1 h.). VERIFICACIÓN DEL DISEÑO Simulación funcional Simulación temporal Análisis retardos mediante el fichero informe retardos Análisis retardos mediante el programa Analizador tiempos ( Timing Analyzer ) Edición l diseño implementado Utilización l editor FPGAs ( FPGA Editor ) Realización un ejemplo tutorial.

5 Pág DÍA 2. JUEVES 22 9:00. TEORÍA: TEMA 5 (1'5 h.). MICROCONTROLADOR PICOBLAZE DE XILINX (I) Introducción Versiones l microcontrolador Picoblaze Arquitectura interna l microcontrolador Picoblaze Juego instrucciones l microcontrolador Picoblaze 2. 10:30. DESCANSO 11:00. TEORÍA: TEMA 6 (2 h.). MICROCONTROLADOR PICOBLAZE DE XILINX (II) Introducción Arquitectura externa l microcontrolador Picoblaze Instrucciones E/S Conexión periféricos entrada Conexión periféricos salida Puesta en estado inicial Interrupciones externas Memoria programa. 13:00. LABORATORIO: TEMA 3 (1 h.). TECNOLOGÍAS Y CONFIGURACIÓN DE LAS FPGAs Introducción Método configuración las FPGAs la familia Spartan 2 Xilinx Placas sarrollo D2SB + DI/O4 y D2 + DI/O2 basadas en la FPGA XC2S200E la familia Spartan2 Xilinx Obtención l fichero.bit configuración Programación la FPGA. Herramienta impact Solución problemas Realización un ejemplo tutorial.

6 Pág DÍA 3. VIERNES 23 9:00. LABORATORIO: TEMA 4 (2 h.). HERRAMIENTAS SOFTWARE PARA EL DESARROLLO DE APLICACIONES CON EL MICROCONTROLADOR PICOBLAZE DE XILINX Introducción Programa ensamblador Xilinx Programa ensamblador y simulador Mediatronix. Picoblaze IDE Realización ejemplos básicos. 11:00. DESCANSO 11:30. LABORATORIO: TEMA 5 (2'5 h.). REALIZACIÓN DE CIRCUITOS DE ACOPLAMIENTO PARA LOS PERIFÉRICOS DEL MICROCONTROLADOR PICOBLAZE Introducción Realización en VHDL un circuito gestión periféricos entrada Realización en VHDL un circuito gestión periféricos salida Realización en VHDL un circuito gestión interrupciones.

7 Pág DÍA 4. LUNES 26 9:00. TEORÍA: TEMA 7 (1'5 h.). DISEÑO DE SISTEMAS BASADOS EN EL MICROCONTROLADOR PICOBLAZE, IMPLEMENTADO EN FPGAs DE LA FAMILIA SPARTAN 2 DE XILINX Introducción Etapas l diseño aplicaciones basadas en el microcontrolador Picoblaze para FPGAs Elección l microcontrolador Picoblaze acuado Diseño l programa l microcontrolador Picoblaze Simulación l programa l microcontrolador Picoblaze Generación los archivos VHDL necesarios para la implementación l microcontrolador Picoblaze con FPGAs la familia Spartan 2E Xilinx Diseño circuitos periféricos l microcontrolador Picoblaze y circuitos adicionales Simulación los circuitos periféricos y adicionales Implementación l sistema digital completo Prueba l sistema digital completo Codiseño hardware / software. 10:30. REPASO GENERAL. 11:00. DESCANSO 11:30. LABORATORIO: TEMA 6 (2'5 h.). REALIZACIÓN DE CIRCUITOS PERIFÉRICOS PARA EL MICROCONTROLADOR PICOBLAZE Introducción Realización en VHDL periféricos básicos Realización en VHDL un periférico Temporizador/Contador Realización en VHDL un circuito modulación anchura pulso (PWM) Realización en VHDL un transmisor/receptor asíncrono (UART) RS232.

8 Pág :00. LABORATORIO: DÍA 5. MARTES 27 TEMA 7 (4'5 h.). DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES BASADOS EN EL MICROCONTROLADOR PICOBLAZE Introducción Archivos fuente suministrados con el microcontrolador Picoblaze Realización un ejemplo básico con uso interrupciones, mediante el microcontrolador Picoblaze (2 h.). 11:00. DESCANSO 11: Realización un reloj digital mediante el microcontrolador Picoblaze (2'5 h.). PROPUESTAS DE TRABAJO: Realización un sistema control riego automático programable, mediante la utilización l reloj tiempo real diseñado anteriormente.

9 Pág DÍA 6. MIÉRCOLES 28 9:00. LABORATORIO: TEMA 8 (4'5 h.). TRABAJOS DE DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES BASADOS EN EL MICROCONTROLADOR PICOBLAZE (I) Realización un gestor comandos y monitor estado, basado en un protocolo comunicaciones serie asíncrono RS232 (2 h.). 11:00. DESCANSO 11: (continuación). Realización un gestor comandos y monitor estado, basado en un protocolo comunicaciones serie asíncrono RS232 (1 h.). PROPUESTAS DE TRABAJO: Gestión una placa sarrollo basada en FPGAs la familia Spartan II, mediante la utilización l gestor comandos y monitor estado basado en RS232 diseñado anteriormente. 12: Realización un sistema visualización mensajes a través un visualizador LCD (1'5 h.).

10 Pág :00. LABORATORIO: DÍA 7. JUEVES 29 TEMA 8 (3 h.). TRABAJOS DE DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES BASADOS EN EL MICROCONTROLADOR PICOBLAZE (II) (continuación). Realización un sistema visualización mensajes a través un visualizador LCD (2 h.). 11:00. DESCANSO 11: (continuación). Realización un sistema visualización mensajes a través un visualizador LCD (1 h.). PROPUESTAS DE TRABAJO: Realización un sistema control básico para la instalación alarma una vivienda Acoplamiento l sistema control la alarma al sistema visualización mensajes a través un LCD Realización un controlador bus maestro I2C. 12:30. CUESTIONARIO DE OPINIÓN 13:00. ENTREGA DE DIPLOMAS DE ASISTENCIA Para la realización los ejemplos se berán aplicar los métodos diseño estudiados en la teoría l curso, referentes a la realización sistemas digitales basados en microprocesadores y microcontroladores empotrados con FPGAs.

11 Pág PRERREQUISITOS NECESARIOS Los alumnos este curso ben reunir los siguientes requisitos: - Haber cursado y aprobado al menos una las siguientes asignaturas: - Sistemas Electrónicos Digitales, la titulación Ingeniería Técnica Industrial, especialidad Automática y Electrónica, la. - Sistemas Digitales Programables 2, la titulación Ingeniería Telecomunicación, especialidad Electrónica, la. - Laboratorio Sistemas Digitales Programables 2, la titulación Ingeniería Telecomunicación, especialidad Electrónica, la. - En caso contrario, los alumnos berán poseer los siguientes conocimientos, que berán mostrar acuadamente: - Nivel básico l lenguaje VHDL. - Manejo la herramienta Foundation o Foundation ISE Xilinx. - Microprocesadores. Arquitectura general. Lenguaje ensamblador. - Manejo básico l sistema operativo Windows. EVALUACIÓN - Asistencia a clase obligatoria. - Realización correcta los trabajos diseño sistemas digitales basados en el microcontrolador Picoblaze, implementado en una FPGA la familia Spartan 2 Xilinx, mediante esquemáticos y VHDL.

12 Pág LIBRO BÁSICO: [ÁLVAREZ 04] BIBLIOGRAFÍA ÁLVAREZ RUIZ DE OJEDA, L. Jacobo, Diseño Digital con Lógica Programable, Editorial Tórculo, Santiago Compostela, BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA: MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES EMPOTRADOS: [XILINX] Dirección Internet, Xilinx. DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES: [ACOSTA 00] ACOSTA, A.J., BARRIGA, A., BELLIDO, M.J., JUAN, J., VALENCIA, M., Temporización en circuitos integrados digitales CMOS, Marcombo, Barcelona, [ÁLVAREZ 01] ÁLVAREZ RUIZ DE OJEDA, Diseño aplicaciones mediante PLDs y FPGAs, Editorial Tórculo, Santiago Compostela, [ÁLVAREZ 02] ÁLVAREZ RUIZ DE OJEDA, L. Jacobo, MANDADO PÉREZ, E., VALDÉS PEÑA, M.D., Dispositivos Lógicos Programables y sus aplicaciones, Editorial Thomson-Paraninfo, [ARTIGAS 02] ARTIGAS MAESTRE, J.I., BARRAGÁN PÉREZ, L.A., ORRITE URUÑUELA, C., URRIZA PARROQUÉ, I., Electrónica Digital. Aplicaciones y problemas con VHDL, Prentice-Hall, Madrid, [BOLTON 90] BOLTON, M., "Digital systems sign with programmable logic", Addison- Wesley, [LALA 90] LALA, Parag K., "Digital system sign using programmable logic vices", Prentice Hall, New Jersey, [LEWIN 92] LEWIN, D., PROTHEROE, D., "Design of logic systems", Chapman & Hall, [MANDADO 98] MANDADO PÉREZ, Enrique, Sistemas Electrónicos Digitales 8ª edición, Ed. Marcombo, Barcelona, [PÉREZ 02] PÉREZ LÓPEZ, S.A., SOTO CAMPOS, E., FERNÁNDEZ GÓMEZ, S., Diseño

13 Pág sistemas digitales con VHDL, Thomson-Paraninfo, Madrid, PLDs Y FPGAs: [ACTEL] Dirección Internet, Actel. [ALTERA] Dirección Internet, Altera. [CYPRESS] Dirección Internet, Cypress. [CHAN 94] CHAN, Pak K., MOURAD, Samiha, "Digital sign using Field Programmable Gate Arrays", Prentice Hall, New Jersey, [JENKINS 94] JENKINS, Jesse H., "Designing with FPGAs and CPLDs", Prentice Hall, New Jersey, [LATTICE] Dirección Internet, Lattice semiconductors. [OLDFIELD 95] OLDFIELD, J.V., DORF, R.C., "Field Programmable Gate Arrays: Reconfigurable logic for rapid prototyping and Implementation of Digital Systems", John Wiley & Sons, [PELLERIN 91] PELLERIN, D., HOLLEY, M., "Practical sign using programmable logic", Prentice Hall, Londres, [QUICKLOGIC] Dirección Internet, Quicklogic. [SHARMA 98] SHARMA, A. K., "Programmable logic handbook", McGraw Hill, Fairfield, [XILINX] Dirección Internet, Xilinx. [YALAM 01] YALAMANCHILI, Sudhakar, Introductory VHDL: From simulation to synthesis + Xilinx Foundation series software, version 2.1", Prentice Hall, 2001.