Dpto Electrónica

Ingeniería

Un SoC (system on a chip) típicamente incluye un procesador, módulos de memoria, periféricos de entrada/salida y hardware a la medida para aceleración de rutinas, todo integrado en un solo circuito integrado. En un sistema embebido tradicional, el hardware es construido alrededor de un procesador y periféricos prediseñados, y el software es diseñado a la medida para una aplicación específica. Con la aparición del paradigma SoC, el diseño de hardware abre nuevas alternativas. Gracias a la posibilidad de reprogramación de las FPGAs, es posible integrar hardware a la medida para un sistema embebido. Adicionalmente, es posible ajustar las características del procesador, seleccionando únicamente aquellos periféricos que se requieren, crear interfases de entrada/salida, y desarrollar hardware especializado para aceleración de funciones computacionalmente intensivas. Dentro de los SoC es posible diferenciar sistemas que incorporan los llamados procesadores soft-core, que son construidos utilizando recursos lógicos de la FPGA, o los procesadores hard-core, típicamente un procesador ARM, integrado con una FPGA en un mismo chip. De esta manera, los SoC en FPGA se han convertido en herramientas de implementación de sofisticados sistemas embebidos donde es posible desarrollar prototipos, verificarlos e incluso ser entregados como producto final. 
Este curso explora el diseño de SoC, integrando procesadores soft-core y periféricos en una FPGA, incluyendo mecanismos de comunicación y transferencia de datos entre los diferentes módulos dentro de un mismo chip. Se pretende que el estudiante se familiarice con el uso de las herramientas de desarrollo de hardware, software e integración SoC, comunes en la implementación de sistemas que integran tanto soft-cores como hard-cores. Se espera que al final del curso, el estudiante esté en capacidad de diseñar e implementar SoC siguiendo una metodología de diseño digital que integre hardware y software. El estudiante que toma el curso debe estar familiarizado con el diseño de sistemas digitales, uso de HDL avanzado (preferiblemente VHDL), programación embebida en C y manejo de herramientas de herramientas de debugging tales como ModelSim y SignalTab.

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