Professors Titulars
Professors Docents
Cap
En superar l'assignatura d'Introducció als ordinadors els alumnes adquireixen els coneixements i desenvolupen les habilitats que s´indiquen a continuació:
1. Tenir els coneixements de tot el mon digital i dels seus components així com la forma de dissenyar sistemes digitals a partir de l´enunciat d´un problema en termesreals, per a la pràctica de connexió de sistemes, avaluació de la resposta dels diferents elements, senyals i components. (a)
2. Dissenyar i utilitzar sistemes, components, processos o experiments per aconseguir els requisits establerts i analitzar i interpretar els resultats obtinguts. (b+c)
3. Identificar, formular i resoldre problemes de base tecnològica que requereixin un sistema digital per obtenir una solució en un entorn multidisciplinari de manera individual o com a membre d´un equip. (d+e)
4. Utilitzar les tècniques i noves eines de disseny de sistemes, ja sigui com un procés de treball o metodologia a tenir en compte per fer un sistema des del seu inici fins que comença a funcionar. Les eines més utilitzades són les de simulació de sistemes. (k)
Part I. Àlgebra de Boole
1. Sistemes de representació numèrica (6 sessions)
1.1 Sistemes numèrics
1.2 Codis binaris
1.3 Codis alfanumèrics
1.4 Codis de detecció d?errors
1.5 Representació de nombres amb signe
1.6 Representació en Ca2
2. Àlgebra booleana i portes lògiques (7 sessions)
2.1 Àlgebra booleana
2.2 Funcions booleanes
2.3 Taules de Veritat
2.4 Operacions booleanes
2.5 Formes canòniques
2.6 Teoremes booleans
2.7 Disseny i implementació de sistemes amb portes lògiques
2.8 Llenguatge VHDL. Exemples
2.9 Descripció de sistemes amb portes lògiques mitjançant VHDL
3. Circuits lògics combinatoris (8 sessions)
3.1 Simplificació de funcions per mapes de Karnaugh
3.2 Funcions incompletes
3.3 Exercicis de disseny
Part II. Sistemes combinatoris
4. Aritmètica binària (7 sessions)
4.1 Suma aritmètica en binari natural
4.2 Resta aritmètica en binari natural
4.3 Producte aritmètic en binari natural
4.4 Operacions aritmètiques en binari natural
4.5 Exemples i exercicis de disseny amb operacions aritmètiques en binari natural
4.6 Aritmètica en Ca2
4.7 Exemples i exercicis de disseny amb operacions aritmètiques amb signe
4.8 Aritmètica en VHDL
5. Blocs funcionals combinatoris (10 sessions)
5.1 Característiques dels senyals d'entrada i sortida dels blocs funcionals
5.2 Codificadors
5.3 Descodificadors
5.4 Multiplexors
5.5 Comparadors
5.6 Aplicacions amb blocs funcionals
Part III. Elements de memòria elemental i registres
6. Elements de memorització, registres i comptadors (21 sessions)
6.1 Introducció als elements de memòria. Classificació dels sistemes seqüencials
6.2 Biestables R-S, D i D amb entrades R-S asíncrones
6.3 Biestables en VHDL
6.4 Els registres i les seves característiques
6.5 Registres EP/SP
6.6 Registres amb desplaçament sèrie: ES/SS, ES/SP i EP/SS
6.7 Registres comercials
6.8 Disseny dels senyals de control en registres
6.9 Problemes de disseny amb registres
6.10 Registres en VHDL
6.11 Introducció als comptadors
6.12 Disseny de comptadors síncrons
6.13 Ampliació de la capacitat de comptatge
6.14 Comptadors en VHDL
7. Introducció als sistemes seqüencials (7 sessions)
7.1 Introducció als sistemes seqüencials
7.2 Definició de màquines d'estats
7.3 Disseny de màquines d'estats
7.4 Implementació de màquines d?estats
7.5 Màquines d'estats en VHDL
Part IV. Sistemes seqüencial síncrons
8. Sistemes seqüencials I (6 sessions)
8.1 Disseny de sistemes seqüencials síncrons amb maquinari addicional
9. Memòries (5 sessions)
9.1 Tipus de memòries
9.2 Memòries d?accés aleatori: RAM i ROM
9.3 Memòries d?accés seqüencial: LIFO i FIFO
9.4 Memòries d?accés per contingut: CAM
9.5 Exercicis
10. Sistemes seqüencials II (9 sessions)
10.1 Disseny de sistemes seqüencials síncrons amb memòries
L'assignatura estructura el seu aprenentatge des del punt de vista pedagògic, en quatre nivells, mirant d'alinear-se amb la teoria del Dr. Norman Webb sobre els quatre nivells de la profunditat del coneixement (Depth of Knowledge DoK):
1. Recordar: teoria de l'assignatura
2. Habilitat/concepte: simular individualment els nostres dissenys
3. Pensament estratègic: dissenyar esquemes de circuits segons uns requeriments
4. Pensament ampliat: pràctica individual d'integració dels conceptes apresos
La metodologia utilitzada a l'assignatura d'Introducció als ordinadors combina les classes magistrals amb les classes amb metodologies actives, així com un nombre elevat d'exercicis d'avaluació continuada que l'alumne ha d'anar resolent sol o cooperant amb els companys o l'equip docent de l'assignatura. Els continguts adquirits en les classes presencials es reforcen amb la realització de pràctiques en grups, que es van entregant durant el curs.
En aquesta assignatura s'utilitza la plataforma eStudy com a mitjà de comunicació entre l'alumne i el professor. En aquesta plataforma es van publicant els materials que es van necessitant al llarg del curs(manuals, propostes d´exercicis, enunciats d´exàmens, continguts de suport, etc.).
AVALUACIÓ DE LA TEORIA
L'avaluació de la teoria està organitzada en quatre quarts, dos a cada semestre. En cadascun d'ells, la nota final dependrà dels resultats obtinguts en l'avaluació continuada (AC) i dels exàmens a final de quart.
a. Avaluació continuada
L'avaluació continuada consta fonamentalment d'exercicis a classe: periòdicament, l'alumne haurà d'entregar exercicis realitzats a l'aula. D'aquests exercicis s'obtindrà una nota que serà la nota d'exercicis d'avaluació continuada (EAC).
No entregar algun d'aquests exercicis, o entregar algun exercici fora del termini establert pel professor, comportarà tenir una qualificació de '0' (zero) en aquell exercici. No és recuperable.
Aquesta nota d'exercicis de l'avaluació continuada (EAC) es calcularà periòdicament a partir de la mitja aritmètica dels exercicis realitzats en el tema corresponent, encara que no s'hagi lliurat algun o alguns dels exercicis (contribuiran amb un '0' (zero) a la nota EAC) i es tindrà en compte per al càlcul de la nota final de teoria del curs com s'explica més endavant.
b. Exàmens de final de quart
Cada quart inclourà un examen final (EFQi) que englobarà tot el temari impartit al llarg del mateix, en aquestes convocatòries:
- EFQ1: Convocatòria ordinària de Novembre, amb els continguts dels temes 1, 2 i 3 amb possibilitat de recuperació a la convocatòria extraordinària de Juliol.
- EFQ2: Convocatòria ordinària de Gener, amb els continguts dels temes 4 i 5 amb possibilitat de recuperació a la convocatòria extraordinària de Juliol.
- EFQ3: Convocatòria ordinària de Març, amb els continguts dels temes 6 i 7 amb possibilitat de recuperació a la convocatòria extraordinària de Juliol.
- EFQ4: Convocatòria ordinària de Juny, amb els continguts delstemes 8, 9 i 10 amb possibilitat de recuperació a la convocatòria extraordinària de Juliol.
Nota de Teoria de Final de Quart
Aquestes notes d'examen final de quart (EFQi) serviran per calcular la nota de teoria (TEOQi) de cada quart de l'assignatura seguint el següent criteri:
TEOQi = MAX(EFQi ; 0,7 · EFQi + 0,3 · EACi)
Nota final de teoria
La nota final de teoria es calcularà segons la següent fórmula, a on TEOQi és la nota de cada quart:
TEOFINAL = MitjaPonderada(TEOi) = 0,2 · TEOQ1 + 0,2 · TEOQ2 + 0,2 · TEOQ3 + 0,4 · TEOQ4
Si aquesta nota TEOFINAL és >= 5, la teoria està aprovada pel curs actual, i no hi ha opció a millorar-la.
Recuperació de juliol
Si la qualificació TEOFINAL ésinferior a 5, caldrà recuperar-la a la convocatòria extraordinària de Juliol, i queda a elecció de l'alumne quins EFQi vol presentar-se per optar a millorar la nota. Un cop fets els exàmens es recalcularà la qualificació TEOFINAL amb les notes noves i les prèvies de Juny, usant la mateixa fórmula.
Presentar-se a un examen final de quart a la convocatòria extraordinària de juliol suposa la renúncia a qualsevol nota prèvia d'aquell examen final de quart.
Les notes de contínua de cada quart es conserven pels càlculs de les qualificacions de juliol.
AVALUACIÓ DE LES PRÀCTIQUES DE L'ASSIGNATURA
Al llarg del curs es realitzarà una pràctica, descomposta en quatre pràctiques parcials, que consistiran en la implementació d'un sistema digital que implementi la funcionalitat d'una Unitat Aritmètica Lògica, el disseny dels quals s'haurà treballat en classe. La fase de disseny es treballarà a classe com un problema exercici de disseny d'avaluació contínua, arribant finalment a una proposta concreta d'implementació, que haurà de ser implementada pels alumnes, ja sigui amb components discrets sobre placa de forats o sobre el kit DE10-Lite.
Una vegada s'hagin lliurat totes les pràctiques, la nota final de pràctiques (PRACTFINAL ) s'obtindrà de la mitja ponderada de les qualificacions de les pràctiques (QPi) o les seves fases en funció de la seva complexitat, d'acord a la següent fórmula:
PRACTFINAL = 0,1 · QP1 + 0,3 · QP2 + 0,2 · QP3 + 0,4 · QP4
Si aquesta nota PRACTFINAL >= 5, les pràctiques estan aprovades pel curs actual, i no hi ha opció a millorar-la.
Si a Juny no s'ha assolit aquesta qualificació hi ha una segona oportunitat a Juliol.
NOTA FINAL DE L'ASSIGNATURA
Per aprovar l'assignatura cal aprovar la teoria i les pràctiques per separat. La nota final de l'assignatura es calcularà de la següent manera:
- Si TEOFINAL >= 5 i PRACTFINAL >= 5, la nota final de l'assignatura serà NOTA_FINAL = TEOFINAL · 0,7 + PRACTFINAL · 0,3.
- Si TEOFINAL < 5, la nota final de l'assignatura serà NOTA_FINAL = TEOFINAL.
- Si PRACTFINAL < 5, la nota final de l'assignatura serà NOTA_FINAL = MIN(4; TEOFINAL.).
Professors d'IO (2024) Apunts d'Introducció als Ordinadors. Barcelona. Enginyeria La Salle.
Enoch O. Hwang, (2005). Digital Logic and Microprocessor Design With VHDL. CL Engineering
Palaniappan, R. (2011). Digital systems design. Bookboon.
Roth Jr, C. H., & Kinney, L. L. (2013). Fundamentals of logic design. Nelson Education.
Angulo, J. M. (1991) Electrónica Digital Moderna. teoría y Práctica. 12ª Edición Corregida y Ampliada. Madrid. Editorial Paraninfo S.A.