| Tema |
Subtema |
| TEMA 1 TEORÍA (1 h.). INTRODUCIÓN Ás FPGAs. |
1.1.- Introdución.
1.2.- Definición e clasificación das FPGAs.
1.3.- Arquitecturas das FPGAs.
1.3.1.- Recursos lóxicos.
1.3.1.1.- Bloques Lóxicos Configurables.
1.3.1.2.- Bloques lóxicos internos.
1.3.1.3.- Bloques de Entrada / Saída.
1.3.1.4.- Circuítos dedicados. Memorias de acceso aleatorio síncronas.
Circuítos PLL dixitais. Circuítos aritméticos. Circuítos multiplicadores.
Bloques DSP. Transceptores serie.
1.3.2.- Recursos de interconexión.
1.3.2.1.- Liñas de interconexión.
1.3.2.2.- Conexións configurables.
1.3.3.- Exemplos de FPGAs comerciais.
1.4.- Tecnoloxías das FPGAs.
1.4.1.- Tecnoloxías de fabricación das FPGAs (LVTTL, LVCMOS, etc.).
1.4.2.- Tecnoloxías de configuración das FPGAs.
1.4.2.1.- Tecnoloxía de memoria activa estática (SRAM).
1.4.2.2.- Tecnoloxías de antifusibles.
1.4.2.3.- Tecnoloxías de memoria pasiva (EEPROM).
1.4.3.- Métodos de configuración das FPGAs. Fóra do sistema. No
sistema.
1.5.- Características xerais das FPGAs.
1.6.- Vantaxes das FPGAs.
1.7.- Fases do deseño de sistemas dixitais mediante FPGAs.
1.7.1.- Implementación do deseño con FPGAs.
1.8.- Ferramentas de CAD para o deseño de sistemas con FPGAs.
1.9.- Aplicacións das FPGAs.
1.10.- Análise comparativa das FPGAs fronte a outro tipo de circuítos. |
| TEMA 2 TEORÍA (1 h.). ARQUITECTURA DAS FPGAS DA FAMILIA SPARTAN 3E DE XILINX. |
2.1.- Introdución.
2.2.- Arquitectura da familia Virtex 2 de Xilinx.
2.2.1.- Recursos lóxicos. CLBs. “Slices”. Rexistros de desprazamento
baseados en RAM.
2.2.2.- Memorias internas. Memoria distribuída. Memoria dedicada.
2.2.3.- Circuítos de reloxo.
2.2.4.- Multiplicadores hardware.
2.2.5.- Tecnoloxías de E/S.
2.3.- Spartan 3 fronte a Virtex 2.
2.4.- Spartan 3E fronte a Spartan 3.
2.5.- Normas de sínteses. |
| TEMA 3 TEORÍA (2 h.). INTRODUCIÓN Aos MICROCONTROLADORES. |
3.1.- Introdución. Concepto de microcontrolador.
3.2.- Arquitectura interna. Harvard. Von Neumann.
3.2.1.- Unidade de control (fases execución).
3.2.2.- ALU.
3.2.3.- Xogo de instrucións. RISC. CISC.
3.3.- Arquitectura externa.
3.3.1.- Acceso a memoria. Memoria de programa. Memoria de datos
3.3.2.- Acceso a periféricos. Portos de E/S.
3.3.3.- Control de interrupcións.
3.4.- Periféricos integrados.
3.4.1.- Temporizadores.
3.4.2.- Comunicación serie. UART RS232. SPI. I2C.
3.4.3.- Convertidores A/D e D/A.
3.5.- Exemplos de microcontroladores comerciais.
3.6.- Aplicacións dos microcontroladores.
3.7.- Ferramentas de programación e verificación. |
| TEMA 4 TEORÍA (2 h.). MICROPROCESADOR PICOBLAZE DE XILINX (I). |
4.1.- Introdución.
4.2.- Versións do microprocesador Picoblaze de Xilinx.
4.3.- Arquitectura interna do microprocesador Picoblaze.
4.4.- Xogo de instrucións do microprocesador Picoblaze. |
| TEMA 5 TEORÍA (1 h.). DESENVOLVEMENTO DE SOFTWARE PARA O MICROPROCESADOR PICOBLAZE DE XILINX . |
5.1.- Introdución.
5.2.- Sintaxe dun programa en ensamblador para o microprocesador
Picoblaze.
5.3.- Directivas dun programa ensamblador na contorna pBlazeIDE. |
| TEMA 6 TEORÍA (3 h.). MICROPROCESADOR PICOBLAZE DE XILINX (II). |
6.1.- Introdución.
6.2.- Arquitectura externa.
6.2.1.- Instrucións de E/S.
6.2.2.- Conexión de periféricos de entrada.
6.2.3.- Conexión de periféricos de saída.
6.2.4.- Posta en estado inicial.
6.2.5.- Interrupcións externas.
6.3.- Deseño de periféricos para o microprocesador Picoblaze. |
| TEMA 7 TEORÍA (1 h.). INTRODUCIÓN Aos SISTEMAS NUN CIRCUÍTO (S.O.C.). |
7.1.- Introdución aos métodos de deseño dixital.
7.1.1.- Método software.
7.1.2.- Método hardware.
7.2.- Sistemas nun circuíto (SOC).
7.3.- Sistemas nun Circuíto Programable (PSOC). Microprocesadores
encaixados en FPGAs.
7.3.1.- Microprocesadores hardware.
7.3.2.- Microprocesadores software.
7.4.- Aplicacións dos microprocesadores en sistemas encaixados. |
| TEMA 8 TEORÍA (3 h.). CODISEÑO HARDWARE / SOFTWARE. |
8.1.- Introdución.
8.2.- Deseño software.
8.3.- Deseño hardware.
8.4.- Etapas do codiseño hardware / software.
8.5.- Particionado hardware / software.
8.6.- Exemplos de codiseño hardware / software.
8.7.- Deseño de periféricos. Repartición de funcións entre hardware e
software. |
| TEMA 9 TEORÍA (4 h.). DESEÑO DE SISTEMAS COMPLEXOS. |
9.1.- Introdución.
9.2.- Análise previa da solución máis adecuada.
9.3.- Métodos de deseño de periféricos de aplicación específica.
9.3.1.- Exemplos prácticos. |
| TEMA 10 TEORÍA (2 h.). INTRODUCIÓN Aos MÉTODOS DE DESEÑO CORRECTOS. |
10.1.- Introdución.
10.2.- Deseño de sistemas dixitais mediante FPGAs.
10.2.1.- Deseño xerárquico.
10.2.2.- Deseño trasladable a outras tecnoloxías.
10.2.3.- Deseño temporal. |
| TEMA 11 TEORÍA (4 h.). DESEÑO DE SISTEMAS DIXITAIS SÍNCRONOS. |
11.1.- Introdución.
11.2.- Deseño síncrono.
11.3.- Normas de deseño de sistemas secuenciales síncronos mediante
FPGAs.
11.4.- Sincronización de variables de entrada. |
| TEMA 1 LABORATORIO (2 h.). ETAPAS DO DESEÑO DE SISTEMAS DIXITAIS CON FPGAs. |
1.1.- Introdución. Diagrama de fluxo xeral da ferramenta ISE de Xilinx.
1.2.- Descrición mediante VHDL.
1.3.- Simulación funcional.
1.4.- Síntese do circuíto.
1.5.- Implementación do circuíto.
1.6.- Opcións de implementación para as FPGAs da familia Spartan 3E
de Xilinx.
1.7.- Utilización do editor de FPGAs (FPGA Editor).
1.8.- Simulación temporal.
1.9.- Análise de retardos mediante o ficheiro de informe de retardos.
1.10.- Tecnoloxía e métodos de configuración das FPGAs de Xilinx.
1.11.- Placas de desenvolvemento baseadas en FPGAs de Xilinx.
1.12.- Obtención do ficheiro .BIT de configuración.
1.13.- Programación da FPGA. iMPACT.
1.14.- Comprobación do sistema dixital implementado. Solución de problemas.
1.15.- Realización de exemplos. |
| TEMA 2 LABORATORIO (4 h.). REALIZACIÓN DE CIRCUÍTOS PERIFÉRICOS PARA O MICROPROCESADOR PICOBLAZE. |
2.1.- Introdución.
2.2.- Normas básico de diseño síncrono on VHDL.
2.3.- Realización en VHDL dun rexistro básico.
2.4.- Realización en VHDL dunha memoria de datos.
2.5.- Realización en VHDL dun temporizador. |
| TEMA 3 LABORATORIO (2 h.). FERRAMENTAS SOFTWARE DO MICROPROCESADOR PICOBLAZE DE XILINX. |
3.1.- Introdución.
3.2.- Programa ensamblador e simulador de Mediatronix. Picoblaze IDE.
3.3.- Realización de exemplos básicos. |
| TEMA 4 LABORATORIO (2 h.). REALIZACIÓN DE CIRCUÍTOS DE ACOPLAMIENTO DE PERIFÉRICOS PARA O MICROPROCESADOR PICOBLAZE. |
4.1.- Introdución.
4.2.- Realización en VHDL dun circuíto de xestión de periféricos de entrada.
4.3.- Realización en VHDL dun circuíto de xestión de periféricos de saída.
4.4.- Realización en VHDL dun circuíto de memorización de interrupcións. |
| TEMA 5 LABORATORIO (4 h.). DESEÑO DE SISTEMAS DIGITALES BASEADOS NO MICROPROCESADOR PICOBLAZE. |
5.1.- Introdución.
5.2.- Arquivos fonte fornecidos co microprocesador Picoblaze.
5.3.- Etapas do deseño de aplicacións baseadas no microprocesador
Picoblaze para FPGAs.
5.3.1.- Elección do microcontrolador Picoblaze adecuado.
5.3.2.- Deseño do programa do microprocesador Picoblaze.
5.3.3.- Simulación do programa do microprocesador Picoblaze.
5.3.4.- Xeración dos arquivos VHDL necesarios para a
implementación do microprocesador Picoblaze con FPGAs da familia Spartan 3E de Xilinx.
5.3.5.- Deseño de circuítos periféricos do microcontrolador Picoblaze e
circuítos adicionais.
5.3.6.- Simulación dos circuítos periféricos e adicionais.
5.3.7.- Implementación do sistema dixital completo.
5.3.8.- Proba do sistema dixital completo.
5.4.- Realización dun exemplo básico con uso de interrupcións,
mediante o microprocesador Picoblaze. |
| TEMA 6 LABORATORIO (12 h.). TRABALLOS DE DESEÑO DE SISTEMAS DIGITALES BASEADOS NO MICROPROCESADOR PICOBLAZE. |
6.1.- Deseño e implementación dun exemplo de aplicación de complexidade
media baseada no microprocesador Picoblaze 3, segundo o enunciado fornecido polo profesor en FaiTIC. |
