Descrición

Curso eminentemente práctico, en el que se estudian los métodos de diseño e implementación de microprocesadores y microcontroladores empotrados mediante FPGAs.
Dicho estudio se particulariza para el microprocesador de 8 bits de libre uso "Picoblaze 3" y las FPGAs de bajo coste de la familia Spartan 3, ambos de Xilinx

En las 25 horas de prácticas del curso, cada dos alumnos dispondrán de un ordenador y de una placa de desarrollo basada en las FPGAs de la familia Spartan 3 de Xilinx.

Entidades organizadoras

Departamento de Tecnología Electrónica

Información sobre o calendario (datas)

Período de preinscrición	19/06/2006 00:00 - 25/06/2006 00:00
Período de matrícula	24/06/2006 00:00 - 15/07/2006 00:00
Período de docencia	18/09/2006 - 26/09/2006

Prazas e créditos

Número mínimo de participantes	14
Número máximo de participantes	24
Créditos teóricos	0.5
Créditos prácticos	2.5

Destinatarios/as

Titulados de las titulaciones:
- Ingeniería Técnica de Telecomunicación.
- Ingeniería de Telecomunicación.
- Ingeniería Técnica Industrial.
- Ingeniería Industrial.
Alumnos de últimos cursos de las mismas titulaciones.
Profesionales en el campo de la Electrónica con experiencia en microcontroladores y circuitos de lógica programable (PLDs, FPGAs), siempre y cuando reúnan los requisitos legales de acceso a la universidad.

Condicións de acceso

Haber cursado y aprobado al menos una de las siguientes asignaturas:
- Sistemas Electrónicos con Lógica Programable, de la titulación de Ingeniería Técnica Industrial, especialidad Automática y Electrónica, de la Universidad de Vigo.
- Sistemas Digitales Programables 2, de la titulación de Ingeniería de Telecomunicación, especialidad Electrónica, de la Universidad de Vigo.
- Laboratorio de Sistemas Digitales Programables 2, de la titulación de Ingeniería de Telecomunicación, especialidad Electrónica, de la Universidad de Vigo.

En caso contrario, los solicitantes deberán poseer los siguientes conocimientos, que deberán demostrar adecuadamente:
- Nivel básico del lenguaje VHDL.
- Manejo de la herramienta Foundation o Foundation ISE de Xilinx para el diseño con PLDs y FPGAs.
- Microprocesadores. Arquitectura general. Lenguaje ensamblador.
- Manejo básico del sistema operativo Windows.

Criterios de selección

1.La selección se realizará en base al orden de inscripción, siempre que los solicitantes cumplan los requisitos indicados en el apartado “Condiciones de acceso”.
2.Los alumnos que deseen solicitar una de las becas del curso, deberán presentar una copia de su certificado académico. Los criterios para la concesión de becas son los siguientes.

1. En primer lugar, se dará prioridad a las solicitudes de beca de los alumnos que estén realizando el proyecto fin de carrera en el Departamento de Tecnología Electrónica de la Universidad de Vigo. Esta circunstancia se deberá demostrar mediante un certificado firmado por el profesor tutor del alumno.
2. En segundo lugar, la concesión de becas se realizará en base al expediente académico.

Calendario

7 DÍAS LECTIVOS CONSECUTIVOS.

HORARIO DE 9:00 A 14:00, CON UN DESCANSO DE ½ HORA.

Programa

MÓDULOS TEÓRICOS:
INTRODUCCIÓN AL DISEÑO DE SISTEMAS EN UN CIRCUITO (S.O.C.).
1.1.- Introducción al diseño digital.
1.1.1.- Método “software”.
1.1.2.- Método “hardware”.
1.2.- Sistemas en un circuito (SOC).
1.2.1.- Microprocesadores “hardware”.
1.2.2.- Microprocesadores “software”.
1.3.- Codiseño “hardware” / “software”.
1.4.- Etapas del diseño de Sistemas en un Circuíto Programable (PSOC). Microprocesadores empotrados en FPGAs.
1.4.1.- Elección del microprocesador adecuado.
1.4.2.- Diseño del programa del microprocesador.
1.4.3.- Simulación del programa del microprocesador.
1.4.4.- Generación de los archivos necesarios para la implementación del microprocesador con FPGAs.
1.4.5.- Diseño de circuitos periféricos del microprocesador y circuitos adicionales.
1.4.6.- Simulación de los circuitos periféricos y adicionales.
1.4.7.- Implementación del sistema digital completo.

ARQUITECTURA DE LAS FPGAs DE LA FAMILIA SPARTAN 3 DE XILINX
2.1.- Introducción.
2.2.- Arquitectura de las FPGAs de la familia Spartan 3 de Xilinx.
2.2.1.- Recursos lógicos:
2.2.2.- Recursos de interconexión.
2.2.3.- Tecnología.
2.2.4.- Otras características.

MICROPROCESADOR “PICOBLAZE 3" DE XILINX (I)
3.1.- Introducción.
3.2.- Versiones del microprocesador Picoblaze de Xilinx.
3.3.- Arquitectura interna del microprocesador Picoblaze 3.
3.4.- Juego de instrucciones del microprocesador Picoblaze3.

MICROPROCESADOR “PICOBLAZE 3" DE XILINX (II)
4.1.- Introducción.
4.2.- Arquitectura externa.
4.2.1.- Instrucciones de E/S.
4.2.2.- Conexión de periféricos de entrada.
4.2.3.- Conexión de periféricos de salida.
4.2.4.- Puesta en estado inicial.
4.2.5.- Interrupciones externas.
4.2.6.- Memoria de programa.
4.3.- Diseño de periféricos para el microprocesador Picoblaze 3.

MÓDULOS PRÁCTICOS:
HERRAMIENTA FOUNDATION ISE PARA EL DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES CON FPGAs DE XILINX
1.1.- Introducción.
1.2.- Fases del diseño de sistemas digitales mediante FPGAs con la herramienta Foundation ISE.
1.2.1.- Fases del diseño con FPGAs.
1.2.1.1.- Compilación del diseño.
1.2.1.2.- Implementación del circuito.
1.3.- Simulación funcional.
1.4.- Simulación temporal.
1.5.- Edición del diseño implementado.
1.5.1.- Utilización del editor de FPGAs (“FPGA Editor”).
1.6.- Placa de desarrollo S3 de Digilent, basada en la FPGA XC3S200 de la familia Spartan 3 de Xilinx.
1.7.- Obtención del fichero de configuración (.bit).
1.8.- Programación de la FPGA. Herramienta ”iMPACT”.
1.9.- Realización de un ejemplo.

HERRAMIENTAS DEL MICROPROCESADOR PICOBLAZE 3 DE XILINX
2.1.- Introducción.
2.2.- Programa ensamblador de Xilinx.
2.3.- Programa ensamblador y simulador de Mediatronix. Picoblaze IDE.
2.4.- Realización de ejemplos básicos.

REALIZACIÓN DE CIRCUITOS DE ACOPLAMIENTO DE PERIFÉRICOS PARA EL MICROPROCESADOR PICOBLAZE 3.
3.1.- Introducción.
3.2.- Realización en VHDL de un circuito de gestión de periféricos de entrada.
3.3.- Realización en VHDL de un circuito de gestión de periféricos de salida.
3.4.- Realización en VHDL de un circuito de gestión de interrupciones.

REALIZACIÓN DE CIRCUITOS PERIFÉRICOS PARA EL MICROPROCESADOR PICOBLAZE 3.
4.1.- Introducción.
4.2.- Realización en VHDL de un temporizador.
4.2.- Realización en VHDL de un transmisor/receptor asíncrono RS232.
4.3.- Realización en VHDL de un circuito de modulación de anchura de pulso (PWM).
4.4.- Realización en VHDL de un circuito de control de un motor paso a paso.
4.5.- Realización en VHDL de un circuito de lectura de un teclado matricial.

DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES BASADOS EN EL MICROPROCESADOR “PICOBLAZE 3"
5.1.- Introducción.
5.2.- Archivos fuente suministrados con el microprocesador Picoblaze 3.
5.3.- Etapas del diseño de aplicaciones basadas en el microcontrolador Picoblaze para FPGAs.
5.3.1.- Elección del microcontrolador Picoblaze adecuado.
5.3.2.- Diseño del programa del microcontrolador Picoblaze.
5.3.3.- Simulación del programa del microcontrolador Picoblaze .
5.3.4.- Generación de los archivos VHDL necesarios para la implementación del microcontrolador Picoblaze con FPGAs de la familia Spartan 3 de Xilinx.
5.3.5.- Diseño de circuitos periféricos del microcontrolador Picoblaze y circuitos adicionales.
5.3.6.- Simulación de los circuitos periféricos y adicionales.
5.3.7.- Implementación del sistema digital completo.
5.3.8.- Prueba del sistema digital completo.
5.4.- Realización de un ejemplo básico con uso de interrupciones, mediante el microprocesador Picoblaze 3.


TRABAJOS DE DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES BASADOS EN EL MICROPROCESADOR “PICOBLAZE 3"
6.1.- Realización de un reloj digital (4‘5 h.).
6.2.- Realización de un sistema de comunicaciones basado en un transmisor/receptor asíncrono RS232 (4'5 h.).
6.3.- Realización de un sistema de visualización de mensajes a través de un visualizador LCD (4’5 h.).

Modo de pagamento

Una vez el alumno reciba confirmación de que su preinscripción ha sido aceptada y acceda al apartado de matrícula, recibirá por correo electrónico las instrucciones para realizar el pago del curso.
Básicamente, consiste en ir a cualquier sucursal de Caixanova, decir que se quiere matricular en el curso de la Universidad de Vigo con el código FT110601, y dar su nombre, apellidos y D.N.I./Pasaporte.

Una vez realizado el pago, los alumnos deberán entregar una copia del justificante de pago a alguno de los profesores del curso.

Los alumnos que quieran optar a una de las 3 becas de 50 € disponibles, deberán entregar su expediente académico durante el plazo de preinscripción, a alguno de los profesores del curso. Una vez finalizado el plazo de preinscripción y revisadas las solicitudes, los alumnos que las hayan presentado recibirán un correo electrónico indicándoles si su solicitud ha sido aceptada o rechazada. En el caso de que haya sido aceptada, sólo deberán realizar un ingreso de 150 €.

Impartido en

Dpto. de Tecnología Electrónica.
E.T.S. Ingenieros Industriales.
Universidad de Vigo.
Lagoas (Marcosende).

Titulación

Los alumnos que asistan al curso y realicen correctamente los trabajos de diseño obtendrán un diploma de asistencia.

El título oficial del curso, expedido por la Universidad de Vigo, deberá ser solicitado al Vicerrectorado de Posgrado y Formación Permanente, previo pago de las tasas oficiales de 12’02 € (estas tasas no están incluidas en el precio de la matrícula).

Profesorado

D. Luis Jacobo Álvarez Ruiz de Ojeda.
Dr. Ingeniero Industrial.
Profesor Titular de la E.T.S.I.T. de Vigo.
Tlfo: 986-812090.
Email: jalvarez@uvigo.es

D. Francisco Poza González.
Dr. Ingeniero Industrial.
Profesor Titular de la E.T.S.I.I. de Vigo.
Tlfo: 986-812170.
Email: fpoza@uvigo.es

Sistema de avaliación

- Realización de trabajos de diseño de sistemas digitales basados en el microprocesador Picoblaze 3, implementados en una FPGA de la familia Spartan 3 de Xilinx, mediante esquemáticos y VHDL.