Diseño de sistemas digitales

Temario de la asignatura

Como parte de  la bienvenida al curso, he puesto disponible el plan de trabajo que contiene la descripción de los temas a abordar y las actividades a realizar durante este semestre. Por favor, lo consultan o lo descargan para que ustedes también vayan adelantando en los temas.

Ambiente de desarrollo (lógica programable)

Con el objetivo de ir más allá de la teoría, necesitaremos de un ambiente de desarrollo (IDE) para crear y compilar nuestro código del diseño, además de una tarjeta de desarrollo para probar nuestros diseños y no quedarnos únicamente en la simulación con la herramienta. Por lo tanto, haremos uso del material que está a su disposición y es de libre acceso. Podemos utilizar ISE o Vivado; para propósitos del curso, con la versión ISE es suficiente.

  • Ambiente de desarrollo ISE WebPack
    • Cada uno puede descargar el software de esta liga.
      • En la página, ubicarse en la sección: ISE Design Suite – Full Product Installation.
      • Descargar la versión 14.6 de acuerdo con la versión de su sistema operativo. Esta versión es estable y no se requiere de más.
    • Si alguien ya lo tiene descargado, éste se puede compartir, sin embargo, la licencia es personal y cada usuario deberá registrarse en la página.
    • Una vez registrados, recibirán un archivo que será solicitado durante la instalacISE_WebPackión.
      • También durante la instalación aparecerá una ventana con el título “Select Products to Install”, en ésta, seleccionar ISE WebPack (como muestra la figura); ya que es la versión gratuita y suficiente para describir nuestros diseños.
  • Ambiente de desarrollo Vivado WebPack
    • Después de hacer su registro en la página de Xilinx, el software puede ser descargado de esta liga.
    • Una vez registrados, recibirán un archivo de licencia que les será requerido al final de la instalación. Consultar la sección “Getting your Free WebPACK License” en esta liga.vivado_1
      • En esa misma liga se da una explicación completa del procedimiento a seguir para realizar la instalación de Vivado WebPack.
      • Una vez terminada la instalación y activar la licencia gratuita, se deberán instalar los archivos de Digilent para que aparezca la tarjeta NEXYS 4 DDR en el ambiente de Vivado. El procedimiento para la descarga e instalación, está descrito en esta liga, en la sección “Instalation”.
  • Tarjetas de desarrollo
    • Actualmente contamos con tarjetas de Digilent BASYS 2 y NEXYS 2; así como con tarjetas de hardware y código abierto Papilio One y Pro. Ambos fabricantes utilizan FPGA’s de Xilinx, y pueden usar como ambiente de desarrollo ISE WebPack. Para programar la FPGA de las tarjetas Digilent necesitaremos de un software adicional (ADEPT), que es libre de uso y existe la versión para Windows y Linux. Así mismo, para las tarjetas Papilo, utilizaremos el software Papilio Loader, la explicación de cómo instalarlo, la encuentras en esta liga.
    • Recientemente se adquirió una tarjeta Digilent NEXYS 4 DDR que sólo está soportada en el ambiente de desarrollo Vivado WebPack y, ya no es necesario un software adicional para programar la FPGA.

Lógica programable

De manera general, el curso lo podemos dividir en dos partes.

La primera parte trata el tema de lógica programable, en la cuál nos centraremos en el diseño de sistemas digitales utilizando el lenguaje de descripción de hardware VHDL. Con este objetivo, pongo a su disposición la liga a un tutorial de la Universidad de Pennsylvania, que nos servirá como una referencia rápida a la sintaxis y formatos del lenguaje. Además, pueden entrar a esta carpeta donde existe material de apoyo para el diseño de nuestros sistemas.

Microcomputadoras en un solo circuito

La segunda parte del temario abarca el tema de microcomputadoras en un sólo circuito.