Programación de sistemas reconfigurables

1. I7268 Programación de sistemas reconfigurables M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA DIVISIÓN DE ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIRÍAS UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA

2. Temas del día minutos • Presentación • Indicar su nombre y motivos por los que estudian electrónica. • Requisitos del curso. • Como se evaluará. • Contenido académico (contexto e importancia). • Planeación semanal por temas. • Actividades de aprendizaje. • Instrucciones, tiempos de entrega, evaluación. • Tema 1. • Actividades voluntarias. 15 5 5 30 5 M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx 5 40 Total 1hr 45min

3. Temas del día minutos • Presentación • Indicar su nombre y motivos por los que estudian electrónica. • Requisitos del curso. • Como se evaluará. • Contenido académico (contexto e importancia). • Planeación semanal por temas. • Actividades de aprendizaje. • Instrucciones, tiempos de entrega, evaluación. • Tema 1. • Actividades voluntarias. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

4. Presentación: formación académica Rubén Estrada Marmolejo • Ing. En Comunicaciones y Electrónica (UdG). • Maestro en Ciencias de la Ingeniería de la electrónica y la computación (UdG). • Instrumentación de vehículos aéreos no-tripulados. • Estudiante del Doctorado en Ciencias de la electrónica y la computación (2do semestre). • Fusión de datos de sensores en red utilizando un control adaptable y lógica difusa aplicado en la extracción de características. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

5. Presentación: experiencia profesional Profesor del CETI Colomos de 2011 a 2013 • Matemáticas I • Matemáticas II • Matemáticas VI • Computación básica • Programación avanzada M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

6. Presentación: experiencia profesional Profesor del CUCEI 2012 a la fecha • Sistemas Digitales II (2012 – 2013) • Sistemas Digitales III (2012 - 2013) • Taller de Sistemas Digitales III (Verano 2013) • Tópicos Selectos en Sistemas Digitales (2012 a la fecha) • Teoría de control II (2012-2013) • Programación de Sistemas Reconfigurables M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

7. Presentación: experiencia profesional Fundador de la empresa Herramientas Tecnológicas Profesionales con 5 años de experiencia ofreciendo productos de desarrollo para estudiantes. • Desarrollo de nuevos productos. • Manufactura y diseño de tarjetas electrónicas. • Cursos de capacitación profesional a empresas. • Curso de PICS: profesores CUCI (UdG Ocotlán). • Curso de arduino: profesores UTEJ. • Curso de arduino: empresa MOLEX • Curso de arduino: congreso CICYTA • Curso de labview: profesores CETI Colomos. • Curso arduino+labview: Sanmina-SCI M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

8. Presentación: áreas de interés • Sistemas digitales. • Instrumentación y medición. • Procesamiento digital de imágenes. • Opto-electrónica. • Control-adaptativo. • Vehículos aéreos no-tripulados. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

9. Su turno… • Indicar su nombre, de donde son y motivos por los que decidieron estudiar electrónica… M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

10. Temas del día minutos • Presentación • Indicar su nombre y motivos por los que estudian electrónica. • Requisitos del curso. • Como se evaluará. • Contenido académico (contexto e importancia). • Planeación semanal por temas. • Actividades de aprendizaje. • Instrucciones, tiempos de entrega, evaluación. • Tema 1. • Actividades voluntarias. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

11. Requisitos del curso • Bibliografía. • Sistemas digitales: principios y aplicaciones, Ronald J. Tocci, Pearson, 2007. • Fundamentos de lógica digital con diseño VHDL, Stephen Brown, McGrawHill, 2006. • Digital design: with RTL design, VHDL, and Verilog, VahidFrank, 2011. • VHDL for digital design, Vahid Frank, 2006. • Verilogfor digital design, Vahid Frank, 2007. • Software • Quartus II Web edition • Multisim y/o Proteus • Actividades de aprendizaje. • http://hypatia.cucei.udg.mx/reforma/ • www.mix-class.com M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

12. Temas del día minutos • Presentación • Indicar su nombre y motivos por los que estudian electrónica. • Requisitos del curso. • Como se evaluará. • Contenido académico (contexto e importancia). • Planeación semanal por temas. • Actividades de aprendizaje. • Instrucciones, tiempos de entrega, evaluación. • Tema 1. • Actividades voluntarias. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

13. Evaluación M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

14. Temas del día • Presentación • Indicar su nombre y motivos por los que estudian electrónica. • Requisitos del curso. • Como se evaluará. • Contenido académico (contexto e importancia). • Planeación semanal por temas. • Actividades de aprendizaje. • Instrucciones, tiempos de entrega, evaluación. • Tema 1. • Actividades voluntarias. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

15. Contenido académico: propósito general • Transformar a los estudiantes en ingenieros, capaces de diseñar e implementar sistemas digitales complejos, combinatorios y secuenciales para la solución de problemas reales. Diseñar, ejecutar, simular y analizar sistemas digitales usando un lenguaje que describa Hardware. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

16. Contenido académico: objetivo general • El alumno será capaz de diseñar, simular, ejecutar y analizar sistemas digitales básicos e intermedios utilizando las herramientas de desarrollo por software que describe Hardware aplicado a la solución de problemas reales. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

17. Contenido académico: conocimientos previos • Sistemas de numeración , lógica booleana y compuertas lógicas. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

18. Contenido académico: habilidades y destrezas • Organización. • Creatividad. • Comunicación. • Conocimiento de las herramientas por Software. • Autoaprendizaje. • Confianza. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

19. Contenido académico: actitudes y valores • Confianza. • Responsabilidad. • Cultura de trabajo. • Innovación. • Liderazgo. • Honestidad. • Actitud emprendedora. • Respeto. • Compromiso. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

20. Contenido académico: mapa curricular • Digital. • 70 créditos. • 544 horas presenciales. • 5 cursos y 3 seminarios. • Analógica. • Comunicaciones. • Instrumentación y control. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

21. Contenido académico: cátedras M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

22. Contenido académico: seminarios M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

23. Contenido académico: contenido Módulo 1. Introducción a los sistemas digitales. • Señales lógicas. • Compuertas lógicas. • Leyes y reglas del algebra de Boole. • Sistemas de numeración. • Sistemas digitales. • Sistemas combinatorios. • Sistemas secuenciales. • Tablas de verdad. • Variables y funciones booleanas. • Interpretación de diagramas lógicos. • Simulación y análisis de fallas en circuitos digitales. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

24. Contenido académico: contenido Módulo 2. Introducción al lenguaje HDL. • Introducción. • Tipos de lenguajes. • Dispositivos lógicos programables. • CPLD clasificación y arquitectura. • FPGA clasificación y arquitectura. • Lenguaje de descripción de hardware. • Introducción. • Programación comportamental y aplicaciones. • Programación estructural y aplicaciones. • Programación funcional y aplicaciones. • Síntesis y compilación. • Simulación y programación. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

25. Contenido académico: contenido Módulo 3 Descripción con HDL de circuitos combinatorios • Multiplexores • De-multiplexores • Circuitos aritméticos • Sumadores • Restador • Multiplicador M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

26. Contenido académico: contenido • Módulo 4. Descripción con HDL de circuitos secuenciales. • Introducción. • Latche y Flip-flop. • Memorias. • Máquinas de estado finitas. • Mealy y Moore. • Contadores síncronos. • Contadores asíncronos. • Otros tipos de contadores. • Diseño de registros. • Análisis de máquinas de estado. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

27. Contenido académico: contenido • Módulo 5. Integración de sistemas combinatorios y secuenciales aplicados a la solución de problemas reales. • Análisis casos de problemas reales: • Máquina expendedora. • Sistema de bombeo. • Sistema de seguridad. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

28. Contenido académico: contenido Módulo 6 Diseño de un proyecto. • Diseño de un proyecto. • Objetivos y justificación. • Plan de trabajo. • Proyecto final. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

29. Temas del día • Presentación • Indicar su nombre y motivos por los que estudian electrónica. • Requisitos del curso. • Como se evaluará. • Contenido académico (contexto e importancia). • Planeación semanal por temas. • Actividades de aprendizaje. • Instrucciones, tiempos de entrega, evaluación. • Tema 1. • Actividades voluntarias. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

30. Plan de curso (17 semanas) DEPEL

31. Plan de curso (17 semanas) Planeación de temas I7268 1 2 M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx 3 F

32. Temas del día • Presentación • Indicar su nombre y motivos por los que estudian electrónica. • Requisitos del curso. • Como se evaluará. • Contenido académico (contexto e importancia). • Planeación semanal por temas. • Actividades de aprendizaje. • Instrucciones, tiempos de entrega, evaluación. • Tema 1. • Actividades voluntarias. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

33. Plan de curso (17 semanas) Actividades de aprendizaje I7268 M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

34. Plan de curso (17 semanas) Actividades de aprendizaje I7268 • Actividad 1. Introducción (Encontrar ecuaciones lógicas a partir de una tabla de verdad. • Actividad 2. Analizar, simular y encontrar los parámetros principales de un circuito combinatorio. • Actividad 3. Diseñar un sistema digital con un CPLD. BCD a 7 segmentos. • Actividad 4. Simular códigos de ejemplos en HDL. Sumador completo. • Actividad 5. Implementación y simulación de un sistema digital aplicado a un problema de la vida cotidiana. • Actividad 6. Diseño y simulación de circuitos secuenciales (FF´s, FSM). • Actividad 7. Diseño y simulación de contadores de maquinas de estado finitas aplicados a resolver problemas reales. • Actividad 8. Diseño y simulación de contadores síncronos. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

35. Plan de curso (17 semanas) Actividades de aprendizaje I7268 • Actividad 9. Diseño y simulación de contadores asíncronos. • Actividad 10. Análisis de códigos en HDL de sistemas secuenciales. • Actividad 11. Diseño y simulación un registro universal. • Actividad 12. Diseño y simulación de una mini calculadora. • Actividad 13. Pre-proyecto1. • Actividad 14. Pre-proyecto2. • Actividad 15. Reporte del proyecto final. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

36. Actividades de aprendizaje • Instrucciones • Se envía en formato PDF al correo: rubén.estrada@hetpro.com.mx • Fecha de envío: Viernes hasta las 23:59:59 • Ejemplo: Actividad 7 se envía el 29 de Marzo. • La evaluación será de acuerdo al criterio de la actividad, favor de revisarlas en: http://hypatia.cucei.udg.mx/reforma/ • La clonación de actividades es prueba de la falta de valores y aptitudes que son contrarios a los objetivos de la materia. Si se llega a detectar trabajos clonados, si aplicará, se sancionaran los trabajos involucrados. • Cualquier actividad entregada fuera de los tiempos establecidos en este documento significará una reducción en la evaluación llegando a ser máximo hasta el 50% del valor original. I7268 M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

37. Temas del día • Presentación • Indicar su nombre y motivos por los que estudian electrónica. • Requisitos del curso. • Como se evaluará. • Contenido académico (contexto e importancia). • Planeación semanal por temas. • Actividades de aprendizaje. • Instrucciones, tiempos de entrega, evaluación. • Tema 1. • Actividades voluntarias. M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

38. Introducción a los sistemas digitales • Señales lógicas. • Compuertas lógicas. • Leyes y reglas del algebra de Boole. • Sistemas de numeración. • Sistemas digitales. • Sistemas combinatorios. • Sistemas secuenciales. • Tablas de verdad. • Variables y funciones booleanas. • Interpretación de diagramas lógicos. • Simulación y análisis de fallas en circuitos digitales. DISEÑO M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

39. Introducción a los sistemas digitales • Señales lógicas • Compuertas lógicas. • Leyes y reglas del algebra de Boole. • Sistemas de numeración. • Sistemas digitales. • Sistemas combinatorios. • Sistemas secuenciales. • Tablas de verdad. • Variables y funciones booleanas. • Interpretación de diagramas lógicos. • Simulación y análisis de fallas en circuitos digitales. DISEÑO M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

40. Señales lógicas DISEÑO M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

41. Señales lógicas DISEÑO M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx Fig1. Rangos de valores de una señal lógica

42. Señales lógicas DISEÑO M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx Fig 2. Rangos de valores de una señal lógica en valores de voltaje.

43. Señales lógicas DISEÑO M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx Fig3. Tipos de voltaje.

44. Señales lógicas DISEÑO Voltaje alterno Voltaje directo M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

45. Señales lógicas DISEÑO M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx Fig 2. Rangos de valores de una señal lógica en valores de voltaje.

46. Introducción a los sistemas digitales • Señales lógicas • Compuertas lógicas. • Leyes y reglas del algebra de Boole. • Sistemas de numeración. • Sistemas digitales. • Sistemas combinatorios. • Sistemas secuenciales. • Tablas de verdad. • Variables y funciones booleanas. • Interpretación de diagramas lógicos. • Simulación y análisis de fallas en circuitos digitales. DISEÑO M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

47. Compuertas lógicas DISEÑO M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx Imagen del apolo 11, el primer vehículo en llegar a la luna.

48. Compuertas lógicas Computadora de guía de vuelo del apolo 11 DISEÑO M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

49. Compuertas lógicas Computadora de guía de vuelo del apolo 11 DISEÑO M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx

50. Compuertas lógicas Compuertas lógicas DISEÑO M.C. Rubén E. Marmolejo ruben.estrada@hetpro.com.mx