| Componente Curricular | Sistemas Digitais Programáveis |
|---|---|
| Curso | Engenharia de Controle e Automação |
| Código | SDPE8 |
| Semestre | 8º |
| Número de aulas semanais | 4 |
| Quantidade total de aulas | 76 |
| Carga horária presencial/à distância | 63,3/0,0 |
| Abordagem metodológica | Teórico/Prática |
| Laboratório | Eletrônica e Microcontroladores |
| Pré-requisitos | Eletrônica Digital - ELDE3 |
| Horário | Terça-feira: 8:40 - 12:20 (D111) |
| Avaliação do ensino/aprendizagem | - AL: Atividades em laboratório - Pp: Projeto prático - Média final = 0.5 Al + 0.5 Pp |
Ementa
A componente curricular aborda as arquiteturas e a teoria de dispositivos lógicos reprogramáveis, programação de dispositivos FPGA e dispositivos lógicos complexos programáveis (CPLD), bem como linguagem VHDL e projetos de laboratório com dispositivos reconfiguráveis.
Objetivos
- Adquirir conhecimento teórico acerca de dispositivos lógicos programáveis e sobre a linguagem VHDL;
- Conhecer componentes como FPGAs, sua estrutura lógica e programação;
- Realizar aplicações, simulação e experimentos de laboratório com tais dispositivos.
Conteúdo Programático
- Fundamentos de lógica reconfigurável: introdução aos sistemas digitais programáveis;
- Arquiteturas de FPGAs: blocos lógicos, blocos de entrada/saídas, memórias, interconexões;
- Programação de dispositivos reconfiguráveis por diagrama de blocos de funções;
- Linguagem VHDL;
- Fluxo de projeto com dispositivos reprogramáveis: HDL, síntese, implementação, download, arquivos netlist, bitstream etc.;
- Ferramentas de desenvolvimento e simulação para dispositivos reconfiguráveis;
- Projetos de laboratório com aplicação de dispositivos reconfiguráveis;
- Práticas de laboratório: Programação de dispositivos reconfiguráveis em laboratório com VHDL;
- Práticas de laboratório: Experimentos com sistemas de automação controlados por FPGAs.
Bibliografia
- D'AMORE, Roberto. VHDL: descrição e síntese de circuitos digitais. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012.
- PEDRONI, Volnei A. Eletrônica digital moderna e VHDL. Rio de Janeiro: Elsevier, 2010.
- COSTA, Cesar da. Projetos de Circuitos Digitais com FPGA, 3a ed., Ed. Érica,2013.
- TOCCI, Ronald J.; WIDMER, Neal S.; MOSS, Gregory L. Sistemas digitais: princípios e aplicações. 11. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2011.
-
IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS. Institute of Electrical and Electronic Engineers, c1966- ISSN: 0018-9200. Disponível em https://ieeexplore.ieee.org/xpl/RecentIssue.jsp?punumber=4. Acesso em: 20 mai. 2022.
-
ORDONEZ, Edward David Moreno; PENTEADO, Cesar Giacomini; SILVA, Alexandre César Rodrigues da. Microcontroladores e FPGAs: aplicações em automação. São Paulo: Novatec, 2006.
- LOURENÇO, Antonio Carlos et al. Circuitos digitais. 9. ed. São Paulo: Érica, 2007. 336 p. (Estude e use. Série Eletrônica digital). ISBN 9788571943209.
- HAUPT, Alexandre; DACHI, Édison (null). Eletrônica digital. 1. ed. São Paulo: Blucher, 2016. 1 recurso online. ISBN 9788521210092.
- GARCIA, Paulo Alves; MARTINI, José Sidnei Colombo. Eletrônica digital: teoria e laboratório. 2. ed. São Paulo: Érica, 2008. 182 p. ISBN 9788536501093.
- IDOETA, Ivan Valeije; CAPUANO, Francisco Gabriel. Elementos de eletrônica digital. 41. ed., rev. e atual. São Paulo: Érica, 2012. 544 p. ISBN 9788571940192.
- DUBEY, Rahul. Introduction to Embedded System Design Using Field Programmable Gate Arrays. Springer, 2009.
- GONÇALVES JÚNIOR, Nelson Antônio. Princípios de VHDL. Maringá, PR: EdUEM, 2009.
- ACTIVE AND PASSIVE ELECTRONIC COMPONENTS. London: Hindawi Publishing Corporation, 1985-. ISSN 0882-7516. Disponível em < https://www.hindawi.com/journals/apec/>. Acesso em: 20 mai. 2022.
- KILTS, Steve. Advanced FPGA design: architecture, implementation, and optimization. Hoboken, N.J.: Wiley-interscience; IEEE, 2007.
Plano de aulas
| Semana | Data | Conteúdo | Metodologia de Ensino e Recursos |
|---|---|---|---|
| 1 | 29/07/2025 | - Apresentação do Componente Curricular; - Revisão de Eletrônica Digital; |
- Exposição dialogada; - Quadro branco ou lousa, Datashow e Computador |
| 2 | 05/08/2025 | - Introdução aos dispositivos Reconfiguráveis - Placa DE1-SoC - Software Intel Quartus; |
- Exposição dialogada e Prática orientada - Lab. Informática, kit didático e software específico |
| 3 | 12/08/2025 | - Introdução à Linguagem VHDL; | - Exposição dialogada e Prática orientada - Lab. Informática, kit didático e software específico |
| 4 | 19/08/2025 | - Comandos concorrentes básicos; | - Exposição dialogada e Prática orientada - Lab. Informática, kit didático e software específico |
| 5 | 26/08/2025 | - Comandos sequencias básicos; | - Exposição dialogada e Prática orientada - Lab. Informática, kit didático e software específico |
| 6 | 02/09/2025 | - Atraso, variável e atributos; | - Exposição dialogada e Prática orientada - Lab. Informática, kit didático e software específico |
| 7 | 09/09/2025 | - Estratégias de descrição de circuitos síncronos; | - Exposição dialogada e Prática orientada - Lab. Informática, kit didático e software específico |
| 8 | 16/09/2025 | - Componentes e esquemas de iteração; | - Exposição dialogada e Prática orientada - Lab. Informática, kit didático e software específico |
| 9 | 23/09/2025 | - Prova P1; | Prova Teórico-Prática |
| 10 | 30/09/2025 | - Subprogramas; | - Exposição dialogada e Prática orientada - Lab. Informática, kit didático e software específico |
| 11 | 07/10/2025 | - Bibliotecas e pacotes; | - Exposição dialogada e Prática orientada - Lab. Informática, kit didático e software específico |
| 12 | 21/10/2025 | - Padrão IEEE 1164; | - Exposição dialogada e Prática orientada - Lab. Informática, kit didático e software específico |
| 13 | 28/10/2025 | - Padrão IEEE 1076.3; | - Exposição dialogada e Prática orientada - Lab. Informática, kit didático e software específico |
| 14 | 04/11/2025 | - Declaração de tipos e pseudônimos; | - Exposição dialogada e Prática orientada - Lab. Informática, kit didático e software específico |
| 15 | 11/11/2025 | - Arquivos; | - Exposição dialogada e Prática orientada - Lab. Informática, kit didático e software específico |
| 16 | 18/11/2025 | - Tópicos avançados; | - Exposição dialogada e Prática orientada - Lab. Informática, kit didático e software específico |
| 17 | 25/11/2025 | - Teste; | - Exposição dialogada e Prática orientada - Lab. Informática, kit didático e software específico |
| 18 | 02/12/2025 | - Prova P2; | Prova Teórico-Prática |
| 19 | 09/12/2025 | - Leitura do artigo | ADIL YAZDEEN, A. .; ZEEBAREE , S. R. M. .; MOHAMMED SADEEQ, M.; KAK, S. F. .; AHMED, O. M. .; ZEBARI, R. R. FPGA Implementations for Data Encryption and Decryption via Concurrent and Parallel Computation: A Review. Qubahan Academic Journal, [S. l.], v. 1, n. 2, p. 8–16, 2021. DOI: 10.48161/qaj.v1n2a38. Disponível em: https://journal.qubahan.com/index.php/qaj/article/view/38. Acesso em: 24 jul. 2025. |