GUÍA 17-08-26 Sistemas Embebidos

LA207 · lunes 17/08/2026 · 18:00-19:40 · Sesión 2

Unidad 1 · Diseño asistido por computadora y lenguajes de descripción de hardware

DE QUÉ TRATA EL CURSO

El curso diseña sistemas digitales describiéndolos con un lenguaje y sintetizándolos sobre dispositivos lógicos reconfigurables. No se programa un microcontrolador: se construye el hardware.

EL CAMBIO DE MENTALIDAD

Un lenguaje de descripción de hardware no es un lenguaje de programación. No se ejecuta una secuencia de instrucciones: se describe una estructura de circuitos que existe toda al mismo tiempo.

• En software, dos líneas seguidas ocurren una después de otra.
• En hardware, dos asignaciones concurrentes ocurren simultáneamente, siempre, en paralelo físico.

Pensar en hardware es el obstáculo real del curso. La sintaxis se aprende en dos semanas; la concurrencia toma más.

EL FLUJO DE DISEÑO

1. Especificación funcional: qué debe hacer el sistema.

2. Descripción en HDL.

3. Simulación funcional: verificar el comportamiento con un testbench.

4. Síntesis: traducir la descripción a compuertas y registros.

5. Emplazamiento y ruteo: asignar recursos físicos del dispositivo.

6. Análisis de tiempos: verificar que se cumplen las restricciones.

7. Programación del dispositivo y verificación en hardware.

SINTETIZABLE Y NO SINTETIZABLE

No todo lo que simula se puede construir. Los retardos explícitos, los archivos y algunas construcciones solo existen para el testbench. La síntesis ignora o rechaza esas descripciones.

VHDL Y VERILOG

• VHDL — verboso, fuertemente tipado, con detección temprana de errores. Es el que siguen las referencias del curso.
• Verilog — sintaxis más compacta, cercana a C, más permisivo.

Ambos describen lo mismo. El curso trabaja principalmente con VHDL, siguiendo a Ashenden, Chu y Roth.

HERRAMIENTAS

Quartus para síntesis e implementación, ActiveHDL para simulación, y MATLAB o Python para generar vectores de prueba y verificar resultados numéricos.

TAREA

Instalar Quartus y ActiveHDL antes de la sesión de laboratorio del miércoles. Revisar Mano capítulo 1 y el capítulo introductorio de Chu.