Guías Docentes Electrónicas
1. DATOS GENERALES
Asignatura:
DISEÑO VLSI
Código:
42373
Tipología:
OPTATIVA
Créditos ECTS:
6
Grado:
347 - GRADO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA (CR)
Curso académico:
2023-24
Centro:
108 - ESCUELA SUPERIOR DE INFORMATICA C. REAL
Grupo(s):
20 
Curso:
4
Duración:
C2
Lengua principal de impartición:
Español
Segunda lengua:
Inglés
Uso docente de otras lenguas:
Documentación técnica en inglés.
English Friendly:
S
Página web:
https://campusvirtual.uclm.es
Bilingüe:
N
Profesor: JESUS SALIDO TERCERO - Grupo(s): 20 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
Fermín Caballero/2.18
INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, AUTOMÁTICA Y COMUNICACIONES
3745
jesus.salido@uclm.es
Disponible en https://esi.uclm.es/index.php/grado-eningenieria-informatica/profesorado/

2. REQUISITOS PREVIOS

Para cursar esta asignatura es aconsejable haber cursado los módulos de Formación Básica (Módulo I) y el módulo común a la Rama de Informática (Módulo II).

Esta asignatura se apoya y complementa las competencias y los conocimientos adquiridos en las asignaturas:

  • Tecnología de Computadores,
  • Estructura de Computadores, 
  • Diseño de Sistemas Basados en Microprocesador, y
  • Sistemas Empotrados
3. JUSTIFICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIOS, RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS Y CON LA PROFESIÓN

Esta asignatura se integra en el Módulo de Optatividad en Formación Complementaria.


4. COMPETENCIAS DE LA TITULACIÓN QUE LA ASIGNATURA CONTRIBUYE A ALCANZAR
Competencias propias de la asignatura
Código Descripción
IC01 Capacidad de diseñar y construir sistemas digitales, incluyendo computadores, sistemas basados en microprocesador y sistemas de comunicaciones.
INS01 Capacidad de análisis, síntesis y evaluación.
INS04 Capacidad de resolución de problemas aplicando técnicas de ingeniería.
PER04 Capacidad de relación interpersonal.
SIS01 Razonamiento crítico.
SIS03 Aprendizaje autónomo.
SIS05 Creatividad.
UCLM03 Correcta comunicación oral y escrita.
5. OBJETIVOS O RESULTADOS DE APRENDIZAJE ESPERADOS
Resultados de aprendizaje propios de la asignatura
Descripción
Entender cómo ha evolucionado la técnica en la ingeniería y particularmente en los ordenadores, lo que facilitará la interpretación y análisis de innovaciones futuras.
Conocer y utilizar las características de las plataformas de desarrollo para sistemas móviles y diseñar aplicaciones y servicios sobre ellas.
Diseñar hardware de propósito específico a partir de una descripción funcional del sistema, respetando los requisitos de rendimiento y coste impuestos.
Resultados adicionales
Descripción
Ser capaz de aplicar una metodología de diseño de circuitos digitales desde la descripción y simulación, hasta la implementación final.
Ser capaz de desarrollar sistemas empotrados usando lógica programable mediante el empleo del lenguaje de descripción de hardware VHDL.
6. TEMARIO
  • Tema 1: Introducción al diseño de hardware digital
    • Tema 1.1: Introducción a la lógica digital
    • Tema 1.2: Sistemas de numeración
  • Tema 2: Introducción a la lógica de circuitos
    • Tema 2.1: Puertas lógicas y aplicación de álgebra de Boole
    • Tema 2.2: Síntesis de circuitos mediante redes de puertas en dos niveles
    • Tema 2.3: Fases de diseño de circuitos VLSI mediante VHDL
  • Tema 3: Tecnología de implementación
    • Tema 3.1: Introducción a las tecnologías
    • Tema 3.2: Aspectos prácticos
  • Tema 4: Implementación optimizada de funciones lógicas
    • Tema 4.1: Optimización mediante mapas de Karnaugh
    • Tema 4.2: Optimización en sistemas complejos
  • Tema 5: Representación numérica y circuitos aritméticos
    • Tema 5.1: Módulos aritméticos y aplicaciones
    • Tema 5.2: Diseño de módulos aritméticos con VHDL
  • Tema 6: Módulos combinacionales
    • Tema 6.1: Módulos combinacionales y aplicaciones
    • Tema 6.2: Diseño de módulos combinacionales con VHDL
  • Tema 7: Biestables, registros y contadores
    • Tema 7.1: Módulos secuenciales y aplicaciones
    • Tema 7.2: Diseño de módulos secuenciales con VHDL
  • Tema 8: Sistemas secuenciales síncronos
    • Tema 8.1: Formalización de sistemas secuenciales mediante autómatas finitos
    • Tema 8.2: Diseño de autómatas finitos con VHDL
COMENTARIOS ADICIONALES SOBRE EL TEMARIO

Prácticas de laboratorio

1. Instalación de Quartus Prime (QP)

2. Primer proyecto con QP (Diagrama de bloques)

3. Modelos VHDL y simulación funcional con QP

4. Implementación de modelos con múltiples funciones

5. Implementación de módulos aritméticos

6. Implementación de módulos combinacionales

7. Diseño e implementación de contador síncrono de eventos

8. Diseño e implementación de generador de secuencia temporizado


7. ACTIVIDADES O BLOQUES DE ACTIVIDAD Y METODOLOGÍA
Actividad formativa Metodología Competencias relacionadas (para títulos anteriores a RD 822/2021) ECTS Horas Ev Ob Descripción
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] Método expositivo/Lección magistral IC01 0.88 22 N N Exposición del temario por parte del profesor (MAG)
Tutorías individuales [PRESENCIAL] IC01 PER04 SIS01 0.16 4 N N Tutorías individuales o en pequeños grupos en el despacho del profesor, clase o laboratorio (TUT)
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] Trabajo autónomo IC01 INS01 INS04 SIS01 SIS03 UCLM03 1.68 42 N N Estudio individual (EST)
Elaboración de un portafolio [AUTÓNOMA] Aprendizaje basado en problemas (ABP) IC01 INS01 INS04 PER04 SIS01 SIS03 SIS05 UCLM03 1.28 32 N N Preparación de los problemas planteados en las sesiones prácticas de laboratorio (PLAB)
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL] Combinación de métodos IC01 INS01 INS04 SIS01 SIS05 UCLM03 0.64 16 S N Resolución de ejercicios por parte del profesor y los estudiantes (PRO)
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA] Combinación de métodos IC01 INS01 INS04 SIS01 SIS03 SIS05 UCLM03 0.64 16 S N Realización de un informe sobre un tema propuesto por el profesor (RES)
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL] Trabajo dirigido o tutorizado IC01 INS01 INS04 PER04 SIS01 SIS05 UCLM03 0.64 16 S S Realización en el laboratorio de las prácticas programadas planteadas como resolución de problemas (LAB)
Prueba final [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación IC01 INS01 INS04 SIS01 SIS05 0.08 2 S S Realización de un examen final de todo el temario de la asignatura (EVA)
Total: 6 150
Créditos totales de trabajo presencial: 2.4 Horas totales de trabajo presencial: 60
Créditos totales de trabajo autónomo: 3.6 Horas totales de trabajo autónomo: 90

Ev: Actividad formativa evaluable
Ob: Actividad formativa de superación obligatoria (Será imprescindible su superación tanto en evaluación continua como no continua)

8. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y VALORACIONES
Sistema de evaluación Evaluacion continua Evaluación no continua * Descripción
Prueba final 50.00% 50.00% Actividad obligatoria y recuperable para realizar en la fecha prevista para el examen final de la convocatoria ordinaria.
Elaboración de trabajos teóricos 15.00% 15.00% Actividad no obligatoria y recuperable para realizar antes del fin del periodo docente.
Portafolio 25.00% 25.00% Actividad obligatoria y recuperable para realizar tanto en sesiones presenciales como de forma autónoma fuera del aula.
Valoración de la participación con aprovechamiento en clase 10.00% 10.00% Actividad no obligatoria y recuperable. A realizar en las sesiones de teoría/laboratorio para los estudiantes de la modalidad continua. Los estudiantes de modalidad no continua serán evaluados de esta actividad a través de un sistema alternativo en la convocatoria ordinaria.
Total: 100.00% 100.00%  
* En Evaluación no continua se deben definir los porcentajes de evaluación según lo dispuesto en el art. 4 del Reglamento de Evaluación del Estudiante de la UCLM, que establece que debe facilitarse a los estudiantes que no puedan asistir regularmente a las actividades formativas presenciales la superación de la asignatura, teniendo derecho (art. 12.2) a ser calificado globalmente, en 2 convocatorias anuales por asignatura, una ordinaria y otra extraordinaria (evaluándose el 100% de las competencias).

Criterios de evaluación de la convocatoria ordinaria:
  • Evaluación continua:
    En las actividades obligatorias se debe obtener un mínimo de 4 sobre 10 para considerar la actividad superada y poder aprobar la asignatura. Una misma actividad evaluable obligatoria no podrá dividirse en partes eliminatorias ni establecerse notas mínimas en cada una de sus partes. En las actividades recuperables existe una prueba de evaluación alternativa en la convocatoria extraordinaria.

    La prueba final será común para todos los grupos de teoría/laboratorio de la asignatura y será calificada por los profesores de la asignatura de forma horizontal, es decir, cada una de las partes de la prueba final será evaluada por el mismo profesor para todos los estudiantes.

    El estudiante aprueba la asignatura si obtiene un mínimo de 50 puntos sobre 100 con las valoraciones de cada actividad de evaluación y supera todas las actividades obligatorias.

    Para los estudiantes que no aprueben la asignatura en la convocatoria ordinaria, la calificación de las actividades superadas se conservará para la convocatoria extraordinaria. Si una actividad no es recuperable, su valoración se conservará para la convocatoria extraordinaria, aunque no se haya superado. En el caso de actividades recuperables superadas, el estudiante podrá presentarse a la evaluación alternativa de esas actividades en la convocatoria extraordinaria y, en ese caso, la nota final de la actividad corresponderá a la última nota obtenida.

    La calificación de las actividades superadas en cualquier convocatoria, exceptuando la prueba final, se conservará para el próximo curso académico a petición del estudiante siempre que ésta sea igual o superior a 5 y no se modifique las actividades formativas y los criterios de evaluación de la asignatura en el próximo curso académico.

    La no comparecencia a la prueba final supondrá la calificación de "No presentado". Si el estudiante no ha superado alguna actividad de evaluación obligatoria, la nota final en la asignatura no puede superar el 4 sobre 10.
  • Evaluación no continua:
    Los estudiantes pueden solicitar, al principio del cuatrimestre, acogerse a la modalidad de evaluación no continua. Del mismo modo, el estudiante podrá cambiarse a la modalidad de evaluación no continua siempre que no haya participado durante el periodo de impartición de clases en actividades evaluables que supongan en su conjunto al menos el 50% de la evaluación total de la asignatura. Si un estudiante ha alcanzado ese 50% de actividades evaluables o si, en cualquier caso, el periodo de clases hubiera finalizado, se considerará en evaluación continua sin posibilidad de cambiar de modalidad de evaluación.

    Los estudiantes que se acogen a la modalidad de evaluación no continua serán calificados globalmente, en 2 convocatorias anuales, una ordinaria y otra extraordinaria, evaluándose el 100% de las competencias, a través de los sistemas de evaluación indicados en la columna "Evaluación no continua".

    En la modalidad de evaluación "no continua" no existe la obligatoriedad de conservar la nota obtenida por el estudiante en las actividades o pruebas (de progreso o parciales) que haya realizado en modalidad de evaluación continua.

Particularidades de la convocatoria extraordinaria:
Se realizará pruebas de evaluación para todas las actividades recuperables.

La no comparecencia a la prueba final supondrá la calificación de "No presentado", salvo en el caso en que el estudiante conserve la nota de dicha prueba de la convocatoria ordinaria. En este último caso, la realización por parte del estudiante de cualquier otra actividad evaluable en la convocatoria extraordinaria supondrá la calificación numérica en el acta.
Particularidades de la convocatoria especial de finalización:
Mismas características que en la convocatoria extraordinaria.
9. SECUENCIA DE TRABAJO, CALENDARIO, HITOS IMPORTANTES E INVERSIÓN TEMPORAL
No asignables a temas
Horas Suma horas
Tutorías individuales [PRESENCIAL][] 4
Prueba final [PRESENCIAL][Pruebas de evaluación] 2

Tema 1 (de 8): Introducción al diseño de hardware digital
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 2
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 2
Elaboración de un portafolio [AUTÓNOMA][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] 4
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Combinación de métodos] 2
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Combinación de métodos] 2
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo dirigido o tutorizado] 2

Tema 2 (de 8): Introducción a la lógica de circuitos
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 6
Elaboración de un portafolio [AUTÓNOMA][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] 4
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Combinación de métodos] 2
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Combinación de métodos] 2
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo dirigido o tutorizado] 2

Tema 3 (de 8): Tecnología de implementación
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 6
Elaboración de un portafolio [AUTÓNOMA][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] 4
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Combinación de métodos] 2
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Combinación de métodos] 2
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo dirigido o tutorizado] 2

Tema 4 (de 8): Implementación optimizada de funciones lógicas
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 6
Elaboración de un portafolio [AUTÓNOMA][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] 4
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Combinación de métodos] 2
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Combinación de métodos] 2
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo dirigido o tutorizado] 2

Tema 5 (de 8): Representación numérica y circuitos aritméticos
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 2
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 4
Elaboración de un portafolio [AUTÓNOMA][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] 4
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Combinación de métodos] 2
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Combinación de métodos] 2
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo dirigido o tutorizado] 2

Tema 6 (de 8): Módulos combinacionales
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 6
Elaboración de un portafolio [AUTÓNOMA][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] 4
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Combinación de métodos] 2
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Combinación de métodos] 2
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo dirigido o tutorizado] 2

Tema 7 (de 8): Biestables, registros y contadores
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 6
Elaboración de un portafolio [AUTÓNOMA][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] 4
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Combinación de métodos] 2
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Combinación de métodos] 2
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo dirigido o tutorizado] 2

Tema 8 (de 8): Sistemas secuenciales síncronos
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 3
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 6
Elaboración de un portafolio [AUTÓNOMA][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] 4
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL][Combinación de métodos] 2
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Combinación de métodos] 2
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo dirigido o tutorizado] 2

Actividad global
Actividades formativas Suma horas
Comentarios generales sobre la planificación: La asignatura se imparte en tres sesiones semanales de 1,5 horas.
10. BIBLIOGRAFÍA, RECURSOS
Autor/es Título Libro/Revista Población Editorial ISBN Año Descripción Enlace Web Catálogo biblioteca
 
Brock J. LaMeres Introduction to Logic Circuits & Logic Design Using VHDL, 2nd. Ed. Springer 978-3-030-12488-5 2019 This book addresses the lower-level foundational void by providing a comprehensive, bottoms-up coverage of digital systems. The book begins with a description of lower-level hardware including binary representations, gate-level implementation, interfacing, and simple combinational logic design. Only after a foundation has been laid in the underlying hardware theory is the VHDL language introduced. The VHDL introduction gives only the basic concepts of the language in order to model, simulate, and synthesize combinational logic. https://doi.org/10.1007/978-3-030-12489-2  
Intel Quartus Prime Introduction Using VHDL Designs Intel 2017 Lab manual.  
Stephen E. Brown and Zvonko Vranesic Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design 3rd. ed. McGraw-Hill 978-007-126880-6 2009 Theory and exercises.  
Stephen E. Brown y Z. Vranesic Fundamentos de Lógica Digital con Diseño VHDL 2ª Ed. McGraw-Hill 970-10-5609-4 2006 Teoría y problemas.  
Terasic - Altera DE0-Nano User manual Terasic 2013 Lab manual. https://www.terasic.com.tw/cgi-bin/page/archive.pl?Language=English&CategoryNo=139&No=593&PartNo=4  



Web mantenido y actualizado por el Servicio de informática