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334,6 → 334,7
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\nomenclature[z-ssi]{SSI}{\textsl{Small Scale Integration}} % first letter Z is for Acronyms |
\nomenclature[z-msi]{MSI}{\textsl{Medium Scale Integration}} % first letter Z is for Acronyms |
\nomenclature[z-ieee]{IEEE}{\textsl{Institute of Electrical and Electronics Engineers}} % first letter Z is for Acronyms |
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\section{Diseño de sistemas digitales} |
\label{sec:fund-sist-digitales} |
358,7 → 359,7
\section{Influencia de la Programabilidad} |
\label{sec:infl-program} |
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En muchos textos la ley de Moore es usada para destacar la evolución de la tecnología de silicio en la industria de los dispositivos semiconductores. Poro hay otro interesante punto de vista particularmente para los dispositivos PLDs, la \emph{onda de Makimoto} que fue publicada por primera vez en Enero de 1991 por la revista \textsl{Electronics Weekly} \cite{FPGA-based-imple-of-sps}. Este concepto se basa en la observación de Tsugio Makimoto quién notó que la tecnología se desplazaba entre la \emph{estandarización} y la \emph{personalización} (véase la Figura \ref{fig:makimoto-wave}). En el comienzo de la década de 1960s, un número de componentes estándares fueron desarrollados, llamados series lógicas 7400 (por Texas Instruments). Dispositivos que servían para crear diversas aplicaciones digitales. Entrada la década de 1970s, la época de los dispositivos personalizados (LSI, siglas en inglés de \textsl{Low-Scape Integration}) comenzó a desarrollarse donde los chips eran creados para aplicaciones específicas como ser una calculadora. El chip fue incrementando su nivel de integración y así fue que nació el termino integración a media escala (MSI, siglas en inglés de \textsl{Medium-Scale Integration}). La evolución de los microprocesadores en la década de 1970s llevó a la estandarización de chips que fueran usados para un amplio rango de aplicaciones. Es entonces que en 1980s nació el ASIC (\textsl{Application-Specific Integrated Circuit}) donde el diseñador podría superar la limitación de la secuencialidad de los microprocesadores, quienes poseían varias limitaciones en aplicaciones en DSP (\textsl{Digital Signal Processing}) donde se requería un mayor nivel de cálculos. La aparición de la FPGA como un dispositivo con la capacidad de proporcionar recursos lógicos necesarios para conectar varios componentes entre sí llevo a que se conviertan en dispositivos populares. |
En muchos textos la ley de Moore es usada para destacar la evolución de la tecnología de silicio en la industria de los dispositivos semiconductores. Poro hay otro interesante punto de vista particularmente para los dispositivos PLDs, la \emph{onda de Makimoto} que fue publicada por primera vez en Enero de 1991 por la revista \textsl{Electronics Weekly} \cite{FPGA-based-imple-of-sps}. Este concepto se basa en la observación de Tsugio Makimoto quién notó que la tecnología se desplazaba entre la \emph{estandarización} y la \emph{personalización} (véase la Figura \ref{fig:makimoto-wave}). En el comienzo de la década de 1960s, un número de componentes estándares fueron desarrollados, llamados series lógicas 7400 (por Texas Instruments). Estos dispositivos servían para crear diversas aplicaciones digitales. Entrada la década de 1970s, la época de los dispositivos personalizados (LSI, siglas en inglés de \textsl{Low-Scape Integration}) comenzó a desarrollarse donde los chips eran creados para aplicaciones específicas como ser una calculadora. El chip fue incrementando su nivel de integración y así fue que nació el termino integración a media escala (MSI, siglas en inglés de \textsl{Medium-Scale Integration}). La evolución de los microprocesadores en la década de 1970s llevó a la estandarización de chips que fueran usados para un amplio rango de aplicaciones. Es entonces que en 1980s nació el ASIC (\textsl{Application-Specific Integrated Circuit}) donde el diseñador podría superar la limitación de la secuencialidad de los microprocesadores, quienes poseían varias limitaciones en aplicaciones en DSP (\textsl{Digital Signal Processing}) donde se requería un mayor nivel de cálculos. La aparición de la FPGA como un dispositivo con la capacidad de proporcionar recursos lógicos necesarios para conectar varios componentes entre sí llevo a que se conviertan en dispositivos populares. |
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\begin{figure} |
\centering |
367,12 → 368,17
\label{fig:makimoto-wave} |
\end{figure} |
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Se podría considerar la existencia de dos épocas de la \emph{programabilidad} donde la \emph{primera} época ocurre con la aparición del microprocesador en la década de 1970s, donde los programadores desarrollan soluciones programables basados sobre estos \textsl{hardware} fijos. El gran reto en esta época fue en entorno de \textsl{software}; los desarrolladores trabajaban con lenguajes \textsl{assembly} e incluso cuando los compiladores y ensambladores surgieron para el lenguaje C, pues se obtenían mejores rendimientos con la codificación manual. Se comenzaron a obtener librerías que proporcionaban funciones básicas, permitiendo al diseñador concentrarse en la programación de la aplicación. Estas funciones actualmente son fácilmente accedidas desde los compiladores y ensambladores comerciales/libres. Actualmente hay una gran demanda de lenguajes de programación de alto-nivel como C y Java. Tal es así la abstracción del lenguaje que incluso entornos de desarrollos de alto nivel como UML están siendo implementados. |
Se podría considerar la existencia de dos épocas de la \emph{programabilidad} donde la \emph{primera} época ocurre con la aparición del microprocesador en la década de 1970s, aquí los programadores desarrollaban soluciones programables basados sobre dispositivos (\textsl{hardware}) fijos. El gran reto de la esta época fue el entorno de \textsl{software} ya que los desarrolladores trabajaban con lenguajes \textsl{assembly} e incluso cuando los compiladores y ensambladores surgieron para el lenguaje C, pues se obtenían mejores rendimientos con la codificación manual. Se comenzaron a obtener librerías que proporcionaban funciones básicas, permitiendo al diseñador concentrarse en la programación de la aplicación. Estas funciones actualmente son fácilmente accedidas desde los compiladores y ensambladores comerciales/libres. Actualmente hay una gran demanda de lenguajes de programación de alto-nivel como C y Java. Tal es así la abstracción del lenguaje que incluso entornos de desarrollos de alto nivel como UML están siendo implementados. |
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La \emph{segunda} época de la programabilidad se encuentra marcada por las FPGAs. En la Figura \ref{fig:makimoto-wave}, Makimoto indica que el campo de la programabilidad se estandariza para su fabricación y la personalización del diseño se encuentra en la capa de aplicación de un desarrollo con las tecnologías mencionadas. Esto puede ser considerado como lo que ofrece la programabilidad de \textsl{hardware} en el dominio del \textsl{software} donde el \textsl{hardware} permanece fijo. Esto es un reto fundamental como la mayoría de las herramientas de programación de computadora que trabajan sobre el principio de una plataforma de \textsl{hardware} fijo, lo que permite realizar optimizaciones ya que hay una orientación clara sobre la manera de mejorar el rendimiento de una representación algorítmica. Con las FPGAs, el usuario tiene plena libertad para definir la arquitectura que mejor se adapte a la aplicación. Sin embargo, esto presenta un problema en el que cada solución debe ser \emph{hecha a mano} y todos los diseñadores de \textsl{hardware} conocen los problemas en el diseño y verificación. |
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Algunas de las tendencias en las dos épocas tienen similitudes. En los primeros días, el modo esquemático (\textsl{schematic capture}) fue usado para diseñar los primeros circuitos que era sinónimo con el nivel \textsl{assembly} en programación. Los lenguajes de descripción de \textsl{hardware} como el VHDL y Verilog emergieron ya que podrían ser utilizados para producir un nivel de abstracción más alto con el objetivo de contar con una herramienta basada en C como son SystemC y CataultC de Mentor Graphics como un entorno único de programación. Inicialmente como con los lenguajes de programación de \textsl{software}, había una desconfianza en la calidad de los resultados que producía el código con este nuevo enfoque. Sin embargo, con el fin de mejorar los costos de desarrollo, las herramientas de síntesis que eran equivalentes a la evolución de los compiladores de \textsl{software} eficientes para los lenguaje de alto-nivel, y también la evolución de las funciones de librería, estableció un alto grado de confianza que posteriormente llevó al uso de los lenguajes descriptivos de \textsl{hardware} (HDLs) sean comnues para la implementación en FPGA. En efecto, el surgimiento de los IP-cores refleja la evolución de librerías como son funciones programables de entradas/salidas para el flujo del \textsl{software} donde funciones comunes fueron reutilizadas donde los desarrolladores confiaban en la calidad de los resultados que producían estas librerías, especialmente en lo que las presiones para producir más código en el mismo lapso de tiempo crecieron con la evolución tecnológica. Los primeros IP-cores surgieron a partir de funciones de librerías básicas en el procesamiento de señales complejas y funciones de comunicación la mayoría de estos suministrados por los proveedores de FPGA y diversos repositorios web de IP-cores. |
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\nomenclature[z-asic]{ASIC}{\textsl{Application-Specific Integrated Circuit}} % first letter Z is for Acronyms |
\nomenclature[z-uml]{UML}{\textsl{Unified Modeling Language}} |
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\section{Actualización tecnológica de los recursos educativos} |
\label{sec:act-tec-rec-edu} |
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397,7 → 403,7
lenguaje C, de medio y bajo nivel, por lo |
que se pierde una gran cantidad de tiempo, |
dada la repetición de temas con distintas |
herramientas. Durante el 2o año en |
herramientas. Durante el 2do. año en |
Informática II, los alcances determinan una |
ampliación de habilidades en C, tales como |
las estructuras de datos entre otros temas, y |
421,7 → 427,7
tocan de oído los temas referidos al |
desarrollo de sistemas de procesamiento |
digital de señales, mediante programación |
en C/C++ y Matlab® sobre DSPs |
en C/C++ y Matlab sobre DSPs |
integrados o PCs con plataformas X86s. |
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En Ingeniería en Sistemas de Información, |
445,7 → 451,7
nombre, sin pasar más abajo del nivel de |
lógica digital y llegando hasta la |
arquitectura de microprocesadores interna y |
externa. En el 2o año, en la materia |
externa. En el 2do. año, en la materia |
Paradigmas de la Programación, se llegan |
a ver entre otros, los paradigmas |
concurrentes (con Ada), orientado a objetos |
495,7 → 501,7
facilitando la ampliación del paradigma |
concurrente en VHDL/Ada del siguiente |
año. Ya en Paradigmas de la |
Programación del 2o año, podría emplearse |
Programación del 2do. año, podría emplearse |
el lenguaje VHDL junto al Ada (dado que |
este último es un antecesor del primero), |
para unificar temas entre materias de los |