5.21.4.1 Lógica Digital y Sistemas Digitales (14 horas) [Habilidades AG-C03,AG-C09]

Referencias Bibliográficas: [Patterson and Hennessy, 2020,Harris and Harris, 2012]

Temas

1. Lógica combinacional vs secuencial/arreglos de puertas programables en campo (FPGAs):
   1. Lógica combinacional fundamental
   2. Bloque de construcción de lógica secuencial
2. Herramientas de diseño asistido por computadora que procesan representaciones de hardware y arquitectura
3. Síntesis de alto nivel:
   1. Notación de transferencia de registros
   2. Lenguaje de descripción de hardware (por ejemplo, Verilog/VHDL/Chisel)
4. Flujo de diseño de sistema en chip (SoC)
5. Restricciones físicas:
   1. Retardos de puertas
   2. Fan-in y fan-out
   3. Energía/potencia
   4. Velocidad de la luz

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Discutir la progresión de los componentes de tecnología informática desde tubos de vacío hasta VLSI, desde arquitecturas de computadoras mainframe hasta la organización de computadoras a escala de almacén [Debatir]
2. Describir el paralelismo y las dependencias de datos entre y dentro de componentes en una arquitectura de computadora heterogénea moderna [Describir]
3. Explicar la relación entre paralelismo y consumo de energía [Explicar]
4. Construir el diseño de bloques básicos para una computadora: unidad aritmético-lógica (nivel de puertas), registros (nivel de puertas), unidad central de procesamiento (nivel de transferencia de registros) y memoria (nivel de transferencia de registros) [Crear]
5. Evaluar bloques básicos simples (por ejemplo, unidad aritmético-lógica, registros, movimiento entre registros) de un diseño de computadora simple [Evaluar]
6. Analizar el comportamiento de temporización de un procesador segmentado, identificando problemas de dependencia de datos [Analizar]