T´ECNICAS DE SIMULACI´ON - Facultade de Informática de A Coruña

1 Datos descritivos
TÉCNICAS DE SIMULACIÓN
Facultade de Informática
Curso 2008/2009
• Titulación, código e plan: Enxeñería Técnica en Informática de Sistemas, código 311,
plan 11.
• Materia e código: Técnicas de Simulación, código 614 311 646.
• Idioma no que se imparte: galego e castelán.
•
Área de coñecemento e código: Arquitectura e Tecnoloxía de Computadores, código 035.
• Departamento e código: Departamento de Electrónica e Sistemas, código 110.
• Centro, código, campus, CP, localidade, teléfono e fax: Facultade de Informática, código
614, Campus de Elviña, s/n, 15071, A Coruña, tel. +34 981 167 000, fax +34 981 167
160.
• Carácter: optativa.
• Duración: cuadrimestral.
• Nivel/ciclo: primeiro ciclo.
• Curso: segundo ou terceiro.
• Convocatoria: primeiro cuadrimestre.
• Créditos LRU: 6 (4 teóricos + 2 prácticos).
• Créditos ECTS (totais): 4.5 créditos.
• Descritores: Simulación de dispositivos electrónicos, simulación lóxica, simulación funcional,
CAD, CAM, CAE.
• Prerrequisitos: é recomendable que o alumno cursara Tecnoloxía de Computadores,
Tecnoloxía Electrónica e Estrutura de Computadores.
• Profesorado: José Rodrigo Sanjurjo Amado (josesan@udc.es, ext. 1217, despacho 117).
• Horarios de clases presenciales, titorías e exames:
1

2 Programa xeral
2.1 Contexto
Clases presenciais xoves de 16:30 a 17:30
venres de 16:30 a 17:30
Clases prácticas luns de 17:30 a 19:30
martes de 17:30 a 19:30
Titorías de martes de 15:30 a 17:30
José Sanjurjo mércores de 15:30 a 17:30
xoves de 15:30 a 16:30
venres de 15:30 a 16:30
Exame DIGLOG a fixar co alumno
Exame VHDL 17/2/2009
A materia busca o estudo da aplicación de ferramentas informáticas á simulación de circuitos
dixitais, desde os máis simples vistos nas materias troncais de primeiro curso Tecnoloxía
Electrónica e Tecnoloxía de Computadores, até os máis complexos estudados na materia obrigatoria
de segundo curso Estrutura de Computadores I.
Estas ferramentas tamén poden axudar ao alumno no estudo dos dispositivos e sistemas
que verán na materia obrigatoria de terceiro curso Estrutura de Computadores II.
2.2 Obxectivos
• Coñecer ferramentas informáticas para a simulación de circuitos dixitais.
• Comprender o funcionamento dos circuitos dixitais.
• Valorar a utilidade dos circuitos dixitais.
2.3 Competencias
• Comprender o funcionamento dos circuitos dixitais como elementos constitutivos dos
computadores.
• Utilizar programas informáticos para a simulación de circuitos dixitais.
• Colaborar no deseño de sistemas dixitais sinxelos.
2.4 Contribución ao desenvolvemento de habilidades e destrezas
A materia Técnicas de Simulación é unha materia optativa que pretende contribuir á comprensión
e asentamento dos coñecementos adquiridos nas materias Tecnoloxía Electrónica,
Técnoloxía de Computadores e Estrutura de Computadores I. Tamén pretende darlle aos
alumnos ferramentas que poderán utilizar para o estudo de conceptos que verán en Estrutura
de Computadores II.
Por outra banda, tamén contribuirá a dar unha visión ao alumno de como a informática
pode axudar a comprender todo tipo de sistemas e predicir o seu funcionamento, simulando
o seu comportamento nun computador.

2.5 Contidos
2.5.1 Tema 1:
• Título: INTRODUCIÓN AOS SISTEMAS CAE, CAD E CAM.
• Código: T1.
• Presentación:
Neste tema preténdese presentar a materia, contextualizándoa tanto na titulación como
na profesión e industria. Para elo danse unha serie de definicións, desde as máis xerais
en programas de simulación, como as máis específicas en sistemas dixitais.
• Unidades de contido:
1. Definicións.
2. Cometidos principais.
3. Exemplos de sistemas CAD/CAE usados en sistemas dixitais.
• Actividades.
– Título da actividade: clase de introdución aos sistemas CAE, CAD e
CAM.
– Código: T1A1.
– Tipo de actividade: clase teórica de aula.
– Descrición: clase maxistral.
– Escenario: aula.
– Recursos: encerado, transparencias e presentación por computador. Bibliografía:
(Llor).
– Tempo de realización: 2 horas presenciais + 2 horas non presenciais.
2.5.2 Tema 2:
• Título: INTRODUCIÓN AO SISTEMA LOG.
• Código: T2.
• Presentación:
Neste tema preséntase ao alumno o paquete informático LOG que se vai utilizar para a
simulación de circuitos, mostrando as características principais e as súas compoñentes.
• Unidades de contido:
1. Características.
2. Compoñentes e cómo obtelas.
• Actividades.
– Título da actividade: clase de introdución ao sistema LOG.
– Código: T2A1.
– Tipo de actividade: clase teórica de aula.

– Descripción: clase maxistral.
– Escenario: aula.
– Recursos: encerado, transparencias e presentación por computador. Bibliografía:
(IDoc), (LDoc), (Best).
– Tempo de realización: 1 hora presencial + 1 horas non presenciais.
2.5.3 Tema 3:
• Título: BASES DA SIMULACIÓN DIXITAL.
• Código: T3.
• Presentación:
Neste tema damos os primeiros pasos para poder simular circuitos dixitais, vendo como
se fai a edición dos circuitos, que circuitos integrados están dispoñibles na biblioteca
do programa, cales son os comandos executables e como se visualiza o comportamento
temporal de sinais dos circuitos.
• Unidades de contido:
1. Manexo inicial do programa DIGLOG.
2. Edición de circuitos.
3. Catálogo e bibliotecas de portas.
4. Descrición dos menús.
5. Visualización de cronogramas: modo SCOPE.
6. Exemplos.
• Actividades.
– Título da actividade: Clase de bases da simulación dixital.
– Código: T3A1.
– Tipo de actividade: clase teórica de aula.
– Descrición: clase maxistral.
– Escenario: aula.
– Recursos: encerado, transparencias e presentación por computador. Bibliografía:
(IDoc), (LDoc), (Best).
– Avaliación: exame práctico ao finalizar o cuadrimestre.
– Tempo de realización: 5 horas presenciais + 5 horas non presenciais.
– Título da actividade: Simulación dun circuito dixital combinacional construído
con portas básicas.
– Código: T3A2.
– Tipo de actividade: clase práctica.
– Descrición: os alumnos por parellas deseñarán e simularán un circuito dixital combinacional
de cinco variables binarias de entrada e empleando só portas lóxicas
sinxelas.

– Escenario: laboratorio de computadores.
– Recursos: computadores co paquete informático LOG instalado. Bibliografía:
(LDoc).
– Avaliación: presentación e explicación do circuito simulado ao rematar a actividade.
– Tempo de realización: 4 horas presenciais + 6 horas non presenciais.
– Título da actividade: Simulación dun circuito dixital secuencial que
utilice circuitos integrados da familia 74XXX.
– Código: T3A3.
– Tipo de actividade: clase práctica.
– Descrición: os alumnos por parellas deseñarán e simularán un circuito dixital secuencial
no que usen algún circuito integrado da familia 74XXX incluido na biblioteca
do sistema LOG. Tamén visualizarán no modo SCOPE algúns dos sinais do
circuito deseñado.
– Escenario: laboratorio de computadores.
– Recursos: computadores co paquete informático LOG instalado. Bibliografía:
(LDoc), (Texa).
– Avaliación: presentación e explicación do circuito simulado e da visualización dos
sinais escollidos ao rematar a actividade.
– Tempo de realización: 4 horas presenciais + 6 horas non presenciais.
2.5.4 Tema 4:
• Título: SIMULACIÓN DIXITAL XERÁRQUICA.
• Código: T4.
• Presentación:
Neste tema estudarase como facer o deseño dixital por bloques e poder utilizar eses
bloques como caixas funcionais para a construción de circuitos máis complexos.
• Unidades de contido:
1. Metodoloxía.
2. Exemplos.
• Actividades.
– Título da actividade: Clase de simulación dixital xerárquica.
– Código: T4A1.
– Tipo de actividade: clase teórica de aula.
– Descrición: clase maxistral.
– Escenario: aula.
– Recursos: encerado, transparencias e presentación por computador. Bibliografía:
(IDoc), (LDoc), (Best).
– Avaliación: exame práctico ao finalizar o cuadrimestre.
– Tempo de realización: 1 hora presencial + 1 horas non presenciais.

2.5.5 Tema 5:
• Título: SIMULACIÓN DIXITAL VLSI.
• Código: T5.
• Presentación:
Verase a simulación de circuitos dixitais feitos con transistores tipo MOS simplificados,
presentes na biblioteca de portas do sistema LOG.
• Unidades de contido:
1. Biblioteca VLSI.
2. Exemplos.
• Actividades.
– Título da actividade: Clase de simulación dixital VLSI.
– Código: T5A1.
– Tipo de actividade: clase teórica de aula.
– Descrición: clase maxistral.
– Escenario: aula.
– Recursos: encerado, transparencias e presentación por computador. Bibliografía:
(IDoc), (LDoc), (Best).
– Avaliación: exame práctico ao finalizar o cuadrimestre.
– Tempo de realización: 1 hora presencial + 1 horas non presenciais.
– Título da actividade: Simulación dun circuito dixital con circuitos xerárquicos
e transistores VLSI.
– Código: T5A2.
– Tipo de actividade: clase práctica.
– Descrición: os alumnos por parellas deseñarán e simularán un circuito dixital utilizando
simulación xerárquica e transistores VLSI da biblioteca do sistema LOG.
– Escenario: laboratorio de computadores.
– Recursos: computadores co paquete LOG instalado. Bibliografía: (LDoc).
– Avaliación: presentación e explicación do circuito simulado ao rematar a actividade.
– Tempo de realización: 4 horas presenciais + 6 horas non presenciais.
2.5.6 Tema 6:
• Título: AMPLIACIÓN DA BIBLIOTECA DE CIRCUITOS: LOGED.
• Código: T6.
• Presentación:
Estudarase o programa LOGED, incluido no sistema LOG, que permitirá a construción
de circuitos que poden ser incorporados á biblioteca de portas de LOG e utilizarse no
deseño e simulación de circuitos dixitais.

• Unidades de contido:
1. Deseño de portas.
2. Utilización de novas portas no DIGLOG.
3. Exemplos.
• Actividades.
– Título da actividade: Clase de explicación do programa LOGED.
– Código: T6A1.
– Tipo de actividade: clase teórica de aula.
– Descrición: clase maxistral.
– Escenario: aula.
– Recursos: encerado, transparencias e presentación por computador. Bibliografía:
(IDoc), (LDoc), (Best).
– Avaliación: exame práctico ao finalizar o cuadrimestre.
– Tempo de realización: 5 horas presenciais + 5 horas non presenciais.
– Título da actividade: Simulación dun circuito dixital con portas construidas
con LOGED.
– Código: T6A2.
– Tipo de actividade: clase práctica.
– Descrición: os alumnos por parellas deseñarán e simularán un circuito dixital utilizando
portas creadas por eles utilizando o programa LOGED.
– Escenario: laboratorio de computadores.
– Recursos: computadores co paquete LOG instalado. Bibliografía: (LDoc).
– Avaliación: presentación e explicación do circuito simulado ao rematar a actividade.
– Tempo de realización: 6 horas presenciais + 9 horas non presenciais.
2.5.7 Tema 7:
• Título: INTRODUCIÓN AO DESEÑO ANALÓXICO.
• Código: T7.
• Presentación:
Neste tema mostraremos o programa ANALOG, incluído no paquete LOG, que permite
a simulación analóxica de circuitos eléctricos. O programa é moi similar ao DIGLOG,
e plantéxase o tema como un seminario para ampliar os coñecementos do alumno tanto
na simulación de dispositivos como no sistema LOG.
• Unidades de contido:
1. Inicialización de ANALOG.
2. Diferenzas entre DIGLOG e ANALOG.
3. Exemplos.

• Actividades.
– Título da actividade: Seminario sobre o programa ANALOG.
– Código: T7A1.
– Tipo de actividade: clase teórica de aula.
– Descrición: seminario informativo.
– Escenario: aula.
– Recursos: encerado, transparencias e presentación por computador. Bibliografía:
(IDoc), (LDoc), (Bell).
– Avaliación: non será avaliado.
– Tempo de realización: 2 horas presenciais.
2.5.8 Tema 8:
• Título: Deseño de Sistemas Dixitais con VHDL.
• Código: T8.
• Presentación:
Neste tema faremos unha pequena presentación de VHDL para ampliar a información
dos alumnos en canto a outros métodos de simular circuitos electrónicos con linguaxes
de descrición hardware.
• Unidades de contido:
1. Linguaxes de descrición hardware.
2. Características principais de VHDL.
3. Exemplos.
• Actividades.
– Título da actividade: Clase de introdución a VHDL.
– Código: T8A1.
– Tipo de actividade: clase teórica de aula.
– Descrición: clase maxistral.
– Escenario: aula.
– Recursos: encerado, transparencias e presentación por computador. Bibliografía:
(Pere).
– Avaliación: mediante un exame escrito.
– Tempo de realización: 5 horas presenciais + 5 horas non presenciais.
– Título da actividade: Simulación dun sistema combinacional básico con
VHDL.
– Código: T8A2.
– Tipo de actividade: clase práctica.

– Descrición: os alumnos por parellas deseñarán e simularán un circuito dixital combinacional
básico con VHDL utilizando a ferramenta ModelSim incluida no sistema
ISE de Xilinx.
– Escenario: laboratorio de computadores.
– Recursos: ordenadores co paquete informático ISE de Xilinx. Bibliografía: (Pere).
– Avaliación: mediante cuestionarios que entregarán ao finalizar cada sesión de
prácticas.
– Tempo de realización: 6 horas presenciais + 9 horas non presenciais.
2.6 Metodoloxía
Nas clases maxistrais expoñeranse os coñecementos necesarios sobre a simulación de sistemas
dixitais, sobre o sistema LOG e sobre VHDL e o sistema ISE de Xilinx para a utilización dos
paquetes informáticos nas prácticas de laboratorio. Para elo combinarase a exposición oral,
ca utilización do encerado, proxeccións de computador e con material escrito (fotocopias de
transparencias, apuntamentos, etc.).
As clases prácticas serán titorizadas, isto é, nelas os alumnos por parellas implementarán
os circuitos que propoñan para o sistema LOG ou realizarán as prácticas de VHDL, e o
profesor resolverá calquer dúbida que teñan sobre a utilización dos programas. Finalizada a
práctica, o profesor avaliará o resultado final.
Para fomentar a iniciativa entre os alumnos e unha certa competividade, nas prácticas
do sistema LOG darase liberdade aos alumnos para escoller un deseño dixital segundo uns
requerimentos mínimos.
2.7 Desenvolvemento ECTS
A materia Técnicas de Simulación ten asignados 6 créditos LRU como materia optativa. Pode
ser cursada na titulación ETIS en segundo, que ten un total de 73.5 créditos, ou en terceiro,
con 80.5 créditos. Segundo isto ten 4.5 créditos ECTS (122 horas). Tamén pode ser cursada
en EI en segundo, terceiro, cuarto ou quinto.
A distribución da carga de traballo realizarase como segue:
Actividade académica Tipo de actividade HP Factor HNP H. totais
Clase teórica de aula Clase maxistral 20 1 20 40
Seminario 2 2
Clase práctica
(titorizadas)
Prácticas de laboratorio 24 1.5 36 60
Titorías Clases teóricas 4 4
Clases prácticas 8 8
Estudo de preparación do
exame do sistema LOG
Exame práctico 2 2
Estudo de preparación do Exame escrito 4 4
exame de VHDL
Exame do sistema LOG Exame práctico 0.20 0.2
Exame de VHDL Exame escrito 1 1
Totais 47.2 74 121.2
Nota: HP=horas presenciais, HNP= horas non presenciais.

2.8 Temporización
As actividades antes descritas levaranse a cabo segundo o seguinte calendario, o cal elaborouse
tendo en conta que nos horarios para o curso 2008/2009 de EI e ETIS hai un grupo de
teoría que se imparte na aula e dous grupos de prácticas que se imparten nos laboratorios de
informática.
Código
Tipo
Cronograma Duración
Título
unidade Inicio Fin (horas)
T1 Tema Introdución aos sistemas CAE, CAD
e CAM
T1A1 Actividade Clase de introdución aos sistemas CAE,
CAD e CAM
2/10/2008 03/10/2008 2
– Titoría 6/10/2008 6/10/2008 2
T2 Tema Introdución ao sistema LOG
T2A1 Actividade Clase de introdución ao sistema LOG 9/10/2008 9/10/2008 1
T3 Tema Bases da simulación dixital
T3A1 Actividade Clase de bases de simulación dixital 10/10/2008 24/10/2008 5
T3A2 Actividade Simulación dun circuito dixital combina- 13/10/2008 21/10/2008 4
cional construido con portas básicas
T3A3 Actividade Simulación dun circuito dixital secuencial
que utilice circuitos integrados da familia
74XXX
27/10/2008 4/11/2008 4
T4 Tema Simulación dixital xerárquica
T4A1 Actividade Clase de simulación dixital xerárquica 30/10/2008 30/10/2008 1
– Titoría 31/10/2008 31/10/2008 1
T5 Tema Simulación dixital VLSI
T5A1 Actividade Clase de simulación dixital VLSI 6/11/2008 6/11/2008 1
– Titoría 7/11/2008 7/11/2008 1
T5A2 Actividade Simulación dun circuito dixital con cir- 10/11/2008 18/11/2008 4
cuitos xerárquicos e transistores VLSI
T6 Tema Ampliación da biblioteca de circuitos:
LOGED
T6A1 Actividade Clase de explicación do programa
T6A2 Actividade
LOGED
Simulación dun circuito dixital con portas
construidas con LOGED
13/11/2008 27/11/2008 5
24/11/2008 16/12/2008 6
– Titoría 28/11/2008 28/11/2008 1
T7 Tema Introdución ao deseño analóxico
T7A1 Actividade Seminario sobre o programa ANALOG 4/12/2008 5/12/2008 2
– Titoría 9/12/2008 9/12/2008 2
T8 Tema Deseño de sistemas dixitais con
VHDL
T8A1 Actividade Clase de explicación de VHDL 11/12/2008 8/1/2009 5
– Titoría 9/1/2009 23/1/2009 5
T8A2 Actividade Simulación dun sistema combinacional
básico con VHDL
12/1/2009 27/1/2009 6
2.9 Recursos
A bibliografía recomendada en cada actividade é a seguinte:
[IDoc] Documentación HTML do Sistema LOG en INTERNET:
http://www.cs.berkeley.edu/∼lazzaro/chipmunk/.
[LDoc] Documentación HTML do Sistema LOG nos PCs con Linux do laboratorio:
file:/usr/local/chipmunk/webdoc/index.html.

[Best] Oscar Besteiro Vázquez, Aplicación del Sistema LOG al diseño y simulación de circuitos
digitales, proxecto de Diplomatura, Departamento de Electrónica e Sistemas,
Facultade de Informática, Universidade da Coruña, xaneiro de 1997.
[Pere] Serafín Alfonso Pérez, Enrique Soto e Santiago Fernández, Diseño de Sistemas Digitales
con VHDL, Ed. Thomson, 2002.
[Bell] Rubén Bello Soto, Aplicación del Sistema LOG al diseño y simulación de circuitos
analógicos, proxecto de Diplomatura, Departamento de Electrónica e Sistemas, Facultade
de Informática, Universidade da Coruña, outubro de 1997.
[ApTC] Apuntes de Tecnoloxía de Computadores, Departamento de Electrónica e Sistemas,
Facultade de Informática, Universidade da Coruña.
[Texa] TEXAS INSTRUMENTS, The TTL databook (vol. I), 1985.
[Patt] David A. Patterson e John L. Hennessy, Estructura y Diseño de Computadores, Ed.
Reverté, 2000.
[Llor] Antonio Llorís e Alberto Prieto, Diseño Lógico, Ed. McGraw-Hill, 1996.
O sistema LOG pode conseguirse na dirección web:
http://www.cs.berkeley.edu/∼lazzaro/chipmunk/
A versión orixinal pode instalarse nun sistema Unix. Existe unha versión para Windows
MS, pero sen o programa LOGED (http://cs-alb-pc3.massey.ac.nz/notes/59304/log304.exe).
O software ISE de Xilinx pode obterse en:
http://www.xilinx.com
2.10 Avaliación
• Consideracións xerais: a orientación desta materia é totalmente cara á práctica, co
cal á hora de avaliar o peso fundamental virá dado polas prácticas de laboratorio que
serán correxidas a medida que se vaian rematando. Tamén se fará un exame individual
práctico sobre o sistema LOG ao remate do cuadrimestre nunha data e hora a concretar
co alumno, e outro exame escrito sobre a simulación VHDL o día establecido no
calendario de exames (17/2/2009).
• Aspectos e criterios de avaliación: as prácticas do sistema LOG serán avaliadas
segundo a orixinalidade do deseño presentado, tendo en conta os deseños dos demais
grupos de prácticas. Ademais tamén se valorará a presentación que se faga da práctica.
As prácticas de VHDL serán avaliadas mediante un cuestionario que se cubrirá ao final
de cada unha das dúas sesións correspondentes.
É obrigatorio entregar as catro prácticas, os cuestionarios e facer os dous exames finais
para poder aprobar a materia.
A cada práctica do sistema LOG avaliada outorgaráselle un nivel, dentro de cinco posibles,
que corresponderán a uns puntos ao final do cuadrimestre. Ao exame práctico
do sistema LOG tamén se lle dará un nivel cuns puntos asignados. Os cuestionarios
das prácticas de VHDL e o exame de VHDL tamén sumarán puntos. A nota final virá
dada polo número total de puntos conseguidos comparándoos co nivel medio dos puntos
logrados por todos os alumnos.
Os alumnos terán unha penalización na puntuación das prácticas do sistema LOG se
son entregadas con retraso, que será dun 10% da puntuación máxima da práctica por

cada semana de retraso. É obrigatorio que todas as prácticas do sistema LOG estean
entregadas antes do remate das clases do cuadrimestre (o último día de entrega será,
polo tanto, o 27 de xaneiro).
Segundo isto, os criterios de avaliación son:
Aspecto Criterios Instrumento Peso Data
Coñecemento do
sistema LOG
Coñecemento de
VHDL
Realización de
prácticas de
DIGLOG
Realización de
prácticas de VHDL
Dominio
coñecementos
dos
teóricos sobre o
sistema LOG e
a súa aplicación
práctica
Dominio
coñecementos
dos
teóricos sobre
VHDL e a súa
aplicación práctica
Capacidade
de aplicar os
coñecementos
adquiridos nun
deseño
orixinal
Capacidade
dixital
de aplicar os
coñecementos
adquiridos de
VHDL nun deseño
dixital
Proba práctica con
computador
1/7 Ao rematar o
cuadrimestre
Proba escrita 1/7 17 – febreiro – 2009
Unha práctica en
grupo
Cuestionario ao finalizar
cada sesión
práctica en grupo
4/7 Ao remate da
prática, cunha
penalización no
caso de retraso
1/7 Ao remate da
sesión práctica
• Orientación para o estudo: como a materia é totalmente práctica, o alumno deberá
ir utilizando os programas informáticos a medida que se vaia explicando nas clases
teóricas, para asentar os coñecementos. Ademais deberá repasar o estudado na materia
Tecnoloxía de Computadores para a elaboración dos deseños nas clases de laboratorio.
• Pautas para a mellora e para a recuperación: no caso de que algún alumno non
consiga un nivel mínimo de puntos, segundo o nivel medio de todo o alumnado da
materia, terá que presentar un traballo adicional de prácticas e repetir os exames na
segunda convocatoria que lle corresponde por curso.

CALENDARIO

CALENDARIO