EGEL Plus Ingeniería Electrónica study materials
EGEL Plus Ingeniería Electrónica study resources

EGEL Plus Ingeniería Electrónica: Diseño de sistemas digitales y embebidos

EGEL Plus Ingeniería Electrónica · Work through your exam, one topic at a time.

All guide sections

Diseño de sistemas digitales y embebidos

El dominio de diseño de sistemas digitales y embebidos evalúa lógica combinacional y secuencial, máquinas de estado, análisis de temporización, cruce de dominios de reloj y programación de microcontroladores con periféricos. El examen combina cuentas de holgura temporal con decisiones de arquitectura de firmware.

Temporización síncrona

  • Setup: Tclk ≥ Tcq + Tlogic(max) + Tsetup + skew.
  • Hold: Tcq + Tlogic(min) ≥ Thold + skew; el hold no se arregla bajando la frecuencia.
  • Con 50 MHz (Tclk = 20 ns), Tcq = 2 ns, lógica máxima 12 ns, Tsetup 3 ns y skew 1 ns: holgura = 20 − (2+12+3+1) = 2 ns. Si el skew sube a 4 ns, la holgura es −1 ns y el diseño falla a esa frecuencia.

FSM y cruce de reloj

  • Moore: la salida depende del estado; Mealy: también de las entradas, reacciona antes pero es más propensa a glitches.
  • Cruce de reloj: sincronizador de dos flip-flops, handshake o FIFO asíncrona; calcula MTBF y no uses una sola etapa.
  • En firmware: ISR cortas, variables compartidas volatile, prioridades definidas, watchdog y mapa de memoria verificado.

Ejemplo trabajado

Un contador síncrono recibe datos de un dominio a 25 MHz. El sincronizador de dos etapas añade dos ciclos de latencia, pero evita la propagación de metastabilidad. Si el evento se muestrea una sola vez, la probabilidad de fallo crece exponencialmente con la frecuencia de datos; documenta esa latencia y no la confundas con un retardo combinacional.

Trampas que cuestan puntos

Invertir setup y hold, olvidar skew/jitter, confiar en reset asíncrono sin sincronizar, no hacer debounce y medir el rendimiento sin considerar interrupciones.