GUÍA 21-08-26 Laboratorio de Arquitecturas Computacionales

LA116 · viernes 21/08/2026 · 16:00-17:40 · Sesión 2

Introducción al laboratorio · Verilog y flujo de diseño en FPGA

HACIA DÓNDE VA EL LABORATORIO

Las seis prácticas construyen, pieza por pieza, un procesador RISC-V de 32 bits: primero bloques básicos, luego la ALU, la memoria, la unidad de control, y finalmente la integración completa. El proyecto final es una aplicación real sobre ese procesador.

HERRAMIENTAS

• ActiveHDL, Quartus Prime o Vivado para descripción, síntesis e implementación.
• EDA Playground para simulación rápida en línea.
• Material de laboratorio: FPGA, protoboard, LED, cables, jumpers, pinzas pelacables.

VERILOG EN UNA SESIÓN

• module y endmodule delimitan el bloque; los puertos se declaran input, output y opcionalmente inout.
• wire para conexiones combinacionales; reg para valores asignados dentro de bloques procedurales.
• assign hace asignación continua: describe una conexión permanente.
• always @(*) describe lógica combinacional; always @(posedge clk) describe lógica secuencial.

BLOQUEANTE CONTRA NO BLOQUEANTE

• = es bloqueante: se ejecuta de inmediato. Se usa en lógica combinacional.
• <= es no bloqueante: se programa y se aplica al final del bloque. Se usa en lógica secuencial.

Mezclarlos es la fuente número uno de errores en Verilog. La regla es simple y no admite excepciones: combinacional con =, secuencial con <=.

ANCHOS DE BUS

Verilog es permisivo y no avisa si conectas un bus de 8 bits a uno de 32: rellena o trunca en silencio. Es más flexible que VHDL y también más peligroso. Conviene declarar los anchos con parámetros y revisarlos a mano.

EL TESTBENCH

• Módulo sin puertos que instancia el diseño bajo prueba.
• initial begin … end para generar los estímulos.
• always #5 clk = ~clk; para generar el reloj.
• $display y $monitor para imprimir; $finish para terminar.

SOBRE EL REPORTE

Cada práctica se evalúa con la rúbrica: marco teórico, diseño del experimento, desarrollo, circuitos esquemáticos, mediciones experimentales, comparación teórico-práctica, conclusiones, bibliografía y gramática. Las mediciones y la comparación teórico-práctica son las de mayor peso.

PARA LA PRÓXIMA SESIÓN

Herramientas instaladas. Comienza la Práctica 1.