Programa de la asignatura

PARTE I: Descripcion

1. Metodologia de diseno
   1. Concepto de herramientas CAD-EDA
   2. Diseno Bottom-Up
   3. Diseno Top-Down
      1. Ventajas del diseno Top-Down
   4. Ingenieria concurrente
2. Descripcion del diseno
   1. Captura de esquemas
   2. Generacion de simbolos
   3. Diseno modular
   4. Diseno jerarquico
   5. El netlist
      1. El formato EDIF
      2. Otros formatos de Netlist
      3. Ejemplo de diferentes Netlist
3. Lenguajes de descripcion hardware: VHDL
   1. Introduccion a los lenguajes de descripcion del hardware
   2. Introduccion al VHDL
      1. Ejemplo basico de descripcion VHDL
   3. Elementos sintacticos
      1. Operadores y expresiones
      2. Tipos de datos
      3. Declaracion de objetos
      4. Atributos
      5. Declaracion de entidad y arquitectura
   4. VHDL como lenguaje de descripcion comportamental
      1. Descripcion comportamental RTL
      2. Estructuras de la ejecucion concurrente RTL
      3. Descripcion comportamental abstracta
      4. Estructuras de la ejecucion secuencial comportamental
      5. Subprogramas
   5. Organizacion de los programas: Librerias, paquetes y unidades
   6. Sintesis y modelado de circuitos
      1. VHDL para simulacion
      2. VHDL para sintesis
   7. Conceptos avanzados en VHDL
      1. Buses y resolucion de senales
      2. Descripcion de maquinas de estados
   8. Ejemplos en VHDL

   PARTE II: Simulacion

4. Simulacion
   1. Conceptos basicos de simulacion
   2. Simulacion digital
   3. Simulacion electrica
      1. Introduccion a Spice y sintaxis
      2. Analisis electrico con Spice
      3. Analisis del transistor en conmutacion

   PARTE III: Realizacion

5. Circuitos integrados. VLSI
   1. Introduccion
   2. Procesos de fabricacion
   3. Libreria de celdas
   4. Sintesis automatica de circuitos integrados
6. Diseno de circuitos impresos (PCBs)
   1. Diversas tecnologias de circuitos impresos. SMT y MCM
   2. Encapsulados
   3. Reglas de diseno
   4. Emplazado optimo. Estrategias
   5. Trazado de pistas. Algoritmos de trazado de pistas
   6. Estrategias de rutado de pistas
   7. Fabricacion y costes
   8. Interferencias electromagneticas

Breve explicación de la asignatura

El objetivo de la asignatura es familiarizar al alumno con el flujo de diseņo de circuitos electrónicos, desde su especificación hasta su realización. Este flujo comienza con la explicación de las principales herramientas y metodologías para la descripción del diseņo. Se pasa por explicar algunos conceptos de simulación tanto digital como eléctrica, y se termina por presentar dos formas en que pueden acabar los diseņos electrónicos: circuitos integrados y circuitos impresos. Para cubrir estos objetivos el curso se ha dividido en cuatro materias si bien las dos últimas vienen unidas en una única parte que es la de realización. Estas cuatro materias son:

Lenguajes de descripción hardware

En esta materia, que corresponde a la parte de descripción de circuitos, se analizan las diferentes formas de definir y describir circuitos. El tema principal de esta materia es el lenguaje VHDL.

Simulación

Esta materia cubre los conceptos básicos de simulación y comprobación de circuitos tanto digitales como analógicos.

Microelectrónica

Ya en la parte de realización la primera materia es la de microelectrónica donde se explican los procesos de fabricación de circuitos integrados prestando especial atención al proceso CMOS.

Circuitos Impresos

Por último se explica el proceso de fabricación de circuitos impresos o PCBs (Printed Circuit Boards) revisando las diferentes posibilidades tecnológicas tanto de encapsulados como de tolerancia al ruido, etc.

Resulta evidente que los objetivos del curso, es decir, recorrer todo el flujo de diseņo desde la definición del problema hasta su realización práctica, son extremadamente extensos por lo que en el curso se da prioridad a unos temas dejando otros para ser explicados en otras asignaturas dentro del programa general de la carrera de Ingeniería Informática, y más particularmente de la línea de optatividad del área de arquitectura y tecnología de los computadores.

Considerando los contenidos de otras asignaturas dentro de la carrera, y también las actuales tendencias y demandas de la industria y el diseņo hardware, se ha optado por hacer hincapié en los lenguajes de descripción hardware. Es por estas razones que una gran parte del curso está dedicada al lenguaje VHDL como lenguaje de especificación de circuitos tanto para síntesis como para la realización de modelos de simulación, siendo esta parte la que se recoge en estos apuntes.

Criterios de Evaluación

Esta nota puede ser modificada por trabajos hechos en clase, problemas resueltos, etc. En ningún caso esta sobrenota superara los dos puntos y más que nada será utilizada para el caso en que haya duda entre aprobado-suspenso, aprobado-notable, etc.