LabsLand es la red global de laboratorios reales a través de Internet. Los estudiantes (de colegios, universidades y plataformas online) pueden acceder a laboratorios reales a través de Internet, usando su portatil, tablet o teléfono.

Los laboratorios pueden ser en tiempo real (Arduino, FPGAs...) ubicados en diferentes universidades en todo el mundo. En algunos campos (Física, Biología, Química), los laboratoriso son Laboratorios Diferidos, en los que la universidad ha grabado todas las potenciales combinaciones de lo que se puede hacer en el laboratorio (en algunos casos, varios miles de grabaciones) y ponerlo disponible en modo interactivo.

En todos los casos, el laboratorio es real (no simulado), y disponible a través de la Web (no necesitas obtener ningún hardware, gestionar envíos, etc.).

Comprueba cómo funciona un uso típico en el siguiente vídeo:

Con este laboratorio, puedes programar una placa Arduino Uno real. También incluye varios periféricos de entrada y de salida, similares a los que suelen incluirse con los kits típicos de iniciación a Arduino.

Estos periféricos incluyen, entre otros: LEDs, interruptores, una pantalla OLED pequeña, un motor servo, etc.

Con este laboratorio, puedes programar una placa Arduino Uno real. También incluye varios periféricos de entrada y de salida, similares a los que suelen incluirse con los kits típicos de iniciación a Arduino.

Estos periféricos incluyen, entre otros: LEDs, interruptores, una pantalla OLED pequeña, un motor servo, etc.

El laboratorio de robótica basado en Arduino te permite desarrollar múltiples experimentos con un robot móvil real. Define la tarea del robot programando en Arduino y descarga tu programa directamente sobre el robot para ver a través de una cámara su comportamiento. Puedes evitar paredes, seguir una línea y otros tipos de ejercicios. Si prefieres usar un lenguaje de programación visual similar a Scratch, prueba nuestro laboratorio de robótica arduino con programación visual.

El laboratorio de robótica basado en Arduino te permite desarrollar múltiples experimentos con un robot móvil real. Define la tarea del robot desde un lenguaje visual similar a Scratch y descargar tu programa directamente sobre el robot para ver a través de una cámara su comportamiento. Puedes evitar paredes, seguir una línea y otros tipos de ejercicios. Si prefieres usar código en lugar del lenguaje de programación visual, también tienes disponible este otro laboratorio.

Usa un IDE online para programar el microcontrolador ATmega328p de ATMEL utilizando lenguaje ensamblador. El ATmega328p se utiliza en la placa Arduino UNO, entre otras, que es de hecho la placa que podrás utilizar. Varios periféricos están además conectados, incluyendo LEDs, potenciómetros y un motor servo, entre otros.

El hardware se comparte con el laboratorio de Arduino Board, de modo que las actividades que son posibles en uno son también posibles en otro. Además, es también posible combinar código fuente en lenguaje C con el ensamblador. Naturalmente, esta versión del laboratorio, orientada a ensamblador, es más complicada de utilizar que otras versiones del laboratorio Arduino, y está orientada a cursos de microprocesadores, arquitectura de computadores y ensamblador.

Este laboratorio te permitirá aprender Electrónica Digital básica.

Podrás diseñar Sistemas Combinacionales diseñando y rellenando una tabla de verdad, utilizar el Álgebra de Boole, crear diagramas Veitch-Karnaugh (VK), y probar los sistemas creados en hardware remoto real (FPGAs de Intel).

Resumen

El laboratorio de Entrenador Digital está orientado hacia estudiantes que están comenzando con las temáticas de lógica digital, tablas de verdad, y Álgebra de Boole.

Durante la actividad, al estudiante se le muestra una FPGA de Intel que implementa una serie de tablas de verdad sencillas. El estudiante puede variar las entradas a ese sistema mediante interruptores, y observar la salida de la FPGA mediante LEDs. El reto consiste en averiguar qué operador lógico implementa la FPGA en cada caso (tal como AND, NAND, etc.).

 

Más detalles

Está diseñada para ser una actividad relativamente sencilla, pero al mismo tiempo resultar interesante para el estudiante, gracias a que está diseñada casi como un juego y a que está basada en hardware real (FPGAs). De este modo, no sólo sirve para introducir y familiarizarse de manera introductoria con la lógica digital, sino que además permite empezar a entrever los usos futuros de esto, al interactuar de forma superficial con dispositivos FPGA.

La interacción con dispositivos FPGA no añade complejidad, ya que únicamente se interactúa con ellos sin programarlos. 

El laboratorio está originalmente basado en una actividad llevada frecuentemente acabo por Intel Corporation en seminarios tanto presenciales como remotos, utilizando sus FPGA Intel DE1-SoC, Intel DE2-115, y otros modelos.

Resumen

Para la experimentación con circuitos analógicos. A través de esta herramienta tendrás acceso a tu propio laboratorio de electrónica. Mediante su interfaz interactiva podrás utilizar una placa de prototipado para conectar componentes y cables. Podrás también conectar y configurar un generador de funciones y una fuente de alimentación. Una vez diseñado el circuito, podrás además tomar medidas utilizando el multímetro o el osciloscopio. Tanto los circuitos como las medidas se construyen y se toman en la realidad: no es una simulación. Un sistema basado en relés conecta los componentes como has definido, dando lugar a señales y medidas reales. Útil para actividades de electrónica analógica como ley de Ohm, ley de Kirchoff, caracterización de componentes, aprendizaje de instrumentación, tipos de circuitos, etc.

 

Uso e instrumentos

El laboratorio de Electrónica de LabsLand es muy potente y está basado en una interfaz interactiva con apariencia virtual. El estudiante, al igual que en un laboratorio de electrónica analógica tradicional, tiene acceso y control sobre una serie de instrumentos, que son los siguientes: placa de prototipado, generador de funciones, fuente de alimentación, multímetro, osciloscopio. Tiene acceso, además, a una bandeja de componentes, que podrá incorporar a su circuito.

El elemento principal es la placa de prototipado. Normalmente, los estudiantes comenzarán creando aquí su circuito. Para crear un circuito, se arrastrarán los componentes desde la bandeja (en la parte superior de la pantalla) hasta la placa de prototipado; y se conectarán mediante cables, accesibles a través de la barra de herramientas de arriba a la derecha. La interfaz es muy interactiva, permitiendo añadir, mover y quitar componentes y cables libremente.

El sistema permite además cargar y guardar circuitos ya diseñados. Esta característica permitirá poder utilizar circuitos complejos como punto de partida si la actividad así ha sido diseñada; o guardar circuitos ya sea para conservarlos o para entregarlos al final de una actividad.

Desde la placa de prototipado se observan a los lados varios conectores, que conectan el circuito precisamente con el resto de instrumentos. Las etiquetas de dichos conectores son bastante descriptivas, pero por ejemplo los conectores de arriba a la izquierda, agrupados como “DC Power”, en los que pone +5V, GND, -5V conectan el circuito con la fuente de alimentación.

Para observar y configurar un instrumento, basta con seleccionarlo en el menú de abajo. Por ejemplo, al hacer click en “DC Power” accederemos a la fuente de alimentación. Podemos actuar sobre la mayoría de controles de ésta, y esto tendrá efecto directo sobre el circuito y las medidas (asumiendo que hemos conectado el circuito correctamente).

Una vez hayamos diseñado y construido el circuito correctamente, y configurado los instrumentos, para tomar una medida le daremos al botón de “Perform measurement” de abajo a la derecha. Si el circuito está correctamente diseñado, tras un lapso breve de tiempo veremos el resultado de la medida en los instrumentos. Si hubiésemos cometido algún error o si el circuito no fuese posible construirlo ya sea por motivos de seguridad o porque no esté soportado; veríamos un mensaje de error.

Al tomar una medida de un circuito veremos bajo la interfaz dos fotografías en tiempo real del equipamiento en el momento en el que toma la medida. Durante el lapso de tiempo en que se toma, el circuito se ha configurado físicamente mediante relés. Su estado puede en ocasiones observarse mediante los LEDs indicadores.

 

Catálogo de circuitos

La característica clave del laboratorio de Electrónica de LabsLand es que no es una simulación: los circuitos se construyen de forma real mediante relés, todos los componentes que se incorporan a los circuitos (resistencias, diodos, condensadores…) son reales, y las medidas se toman mediante instrumentos reales. Esto lo convierte en un laboratorio extremadamente realista y potente, pero al mismo tiempo implica ciertas limitaciones inevitables.

Para empezar, el laboratorio deberá soportar (tener físicamente incorporado) el componente concreto a utilizar. Pueden verse qué componentes están incorporados en la bandeja de componentes. Además, en caso de querer utilizar más de un componente del mismo tipo, el sistema tendrá que tener el número suficiente. Adicionalmente, por seguridad, el sistema está diseñado para no permitir cualquier tipo de interconexión. Cortocircuitos, circuitos que excederían la potencia soportada por los componentes, por ejemplo, no podrán ser construidos. Tampoco podrán ser construidos circuitos cuya seguridad no haya sido avalada.

Por todo esto, para poder diseñar actividades para clase y para utilizar el laboratorio de Electrónica didácticamente en la práctica, proporcionamos y recomendamos utilizar el Catálogo de Circuitos que proveemos. El Catálogo de Circuitos de LabsLand lista un gran conjunto de circuitos que garantizamos que pueden construirse y usarse con seguridad, y que normalmente son de utilidad en los diversos cursos para los que el laboratorio de Electrónica se utiliza. 

Diseñando las actividades de clase en torno a circuitos del catálogo, evitaremos el potencial problema de que un circuito arbitrario no esté soportado, ya sea por problemas de seguridad, de disponibilidad de los componentes, o simplemente porque no pueda verificarse que es válido construirlo.

Puede accederse al catálogo mediante este link: https://labsland.com/pub/docs/experiments/hive/en/index.html y está también listado en la sección de contenidos.

El catálogo incluye secciones con circuitos para:

• Resistencias
• Diodos
• Circuitos RC
• Circuitos RLC
• Amplificadores Operacionales
• Transistores

Estamos continuamente extendiendo el catálogo. Si tienes interés en algún tipo de circuito que crees que podría ser útil, no dudes en contactar con nosotros. Aunque no podemos garantizar añadirlo, podremos analizarlo y en su caso incorporarlo en revisiones futuras.

 

Funcionamiento interno

El Laboratorio de Electrónica LabsLand está compuesto por diversos “Hive” distribuidos en diferentes instituciones a lo largo del planeta, trabajando como un “cluster” para proporcionar los circuitos y medidas a los usuarios. 

Al diseñar un circuito, el circuito no se construye físicamente y se toman las medidas hasta que no se pulsa el botón de Tomar Medida. En ese momento, se asigna uno de los nodos distribuidos, que es el que en un instante construye el circuito, toma las medidas necesarias y devuelve el resultado. El nodo específico que ha tomado una medida puede observarse en la interfaz, mediante las dos fotografías en tiempo real. Cada medida puede ser dirigida a un nodo diferente: por eso se observará en ocasiones que la imagen y proveedor de la última medida varía con frecuencia si se toman varias.

Internamente, cada nodo es una caja que contiene varios instrumentos y varias placas diseñadas por LabsLand con relés y con los componentes que conformarán el circuito. En el documento titulado “Hive Node Reference Documentation” se explica en detalle el funcionamiento interno de los nodos, así cómo el propósito de cada tipo de placa interna.

Los nodos están diseñados para que la institución que los hospeda pueda añadir circuitos nuevos si lo desea y personalizarlos. Esto se detalla también en el manual.

 

Equipamiento

El equipamiento para este laboratorio (es decir, los nodos antes mencionados) han sido diseñados por LabsLand y están a la venta para ser desplegados en instituciones. Las instituciones, al comprar y desplegar en sus propias instalaciones los equipamientos, obtienen diversas ventajas; entre ellas la capacidad de realizar investigación utilizándolos, y la capacidad de crear y personalizar circuitos.

Para obtener información sobre como comprar el hardware, puedes consultar nuestra página: https://labsland.com/en/hardware

 

Aplicación en educación secundaria y universitaria

El Laboratorio de Electrónica de LabsLand es un recurso educativo excepcionalmente valioso tanto para la educación secundaria como universitaria.

El laboratorio proporciona una plataforma segura e interactiva para explorar los fundamentos de la electrónica analógica. Los alumnos pueden aprender sobre conceptos básicos, como la ley de Ohm y la ley de Kirchoff, a través de la experimentación con circuitos reales, algo que habitualmente les estaría limitado o incluso fuera de su alcance. También pueden adquirir experiencia práctica con instrumentos de laboratorio, como osciloscopios y multímetros, que son esenciales en el campo de la ingeniería eléctrica y electrónica.

El laboratorio puede ser utilizado para reforzar y expandir los conceptos introducidos en las clases de electrónica y experimentar con componentes más complejos, como amplificadores operacionales y transistores, y diseñar sus propios circuitos para realizar análisis y simulaciones.

 

¡Aprende diseño de hardware con FPGAs reales!

En este laboratorio, puedes aprender a programar usando dos lenguajes de diseño de hardware: VHDL o Verilog, y probar tu código en una de nuestras múltiples placas disponibles. Cada FPGA tiene un conjunto de componentes ya colocados, como 10 LEDs, 6 pantallas de 7 segmentos o múltiples relojes. Además, tendrás acceso a 10 interruptores virtuales y 4 botones virtuales que puedes usar en tu diseño y que verás al interactuar con el hardware real.

Siempre que sintetices tu código, se te asignará a una placa en particular (como Terasic DE2-115 o Terasic DE1-SoC u otras), y podrás enviar tu código a una de las placas disponibles y encender y apagar los interruptores o presionar los botones y ver cómo se comporta tu diseño. Las placas están ubicadas en diferentes universidades, como verás al usar cada placa.

En este laboratorio, no necesitas ningún software o hardware instalado en tu computadora, tableta o teléfono.

Escribe y compila tu diseño en el navegador y pruébalo en una DE1-SoC real. Observa los LED y los indicadores de siete segmentos mediante la cámara en directo e interactúa con los interruptores y botones virtuales.

Para utilizar UART, elige Estándar en el selector de interfaces y activa el terminal serie UART antes de entrar. Las sesiones UART utilizan placas compatibles.

Crea y compila tu diseño FPGA en Quartus y sube aquí el archivo .sof. Elige la interfaz estándar para acceder directamente o selecciona una interfaz antes de entrar para utilizar otros controles y simulaciones disponibles.

Para utilizar UART, elige Estándar en el selector de interfaces y activa el terminal serie UART antes de entrar. Las sesiones UART utilizan placas compatibles.

¡Aprende diseño de hardware con FPGAs usando Terasic DE2-115!

En este laboratorio, puedes aprender a programar usando dos lenguajes de diseño de hardware: VHDL o Verilog, y probar tu código en un Terasic DE2-115 FPGA real. El FPGA tiene un conjunto de componentes ya integrados, como 18 LEDs rojos, 9 LEDs verdes, 8 displays de 7 segmentos y múltiples relojes. Además, tendrás acceso a 18 interruptores virtuales y 4 botones virtuales que puedes usar en tu diseño y que verás al interactuar con el hardware real. De esta manera, podrás encender y apagar los interruptores o presionar los botones y ver cómo se comporta tu diseño. Las placas están ubicadas en diferentes universidades, como verás al usar cada placa.

En este laboratorio, no necesitas ningún software o hardware instalado en tu computadora, tableta o teléfono.

Resumen

El laboratorio STM32 permite a los usuarios programar y controlar de forma remota una placa ST WB55RG Nucleo. En esta versión del laboratorio, se programa mediante un entorno de desarrollo integrado (IDE) en línea completamente basado en la web en C/C++. Incluye varios periféricos de entrada y salida, como interruptores, botones, potenciómetros y sensores, además de una pantalla LCD y un motor servo. El laboratorio puede utilizarse para estudiar los modos de bajo consumo de energía. Es adecuado para su uso en cursos sobre sistemas embebidos, programación de microcontroladores, Internet de las Cosas (IoT), etc.

 

Hardware y periféricos del laboratorio

El laboratorio STM32 de LabsLand permite a los usuarios programar y controlar una placa ST Nucleo WB55RG y varios periféricos de entrada y salida, como LEDs, un LED RGB, interruptores, una pantalla OLED y un motor servo. El laboratorio también admite una serie de modos de bajo consumo, como Sleep, Low-power run, Low-power sleep, Stop 0, Stop 1, Stop 2, Standby y Shutdown. Estos modos se pueden utilizar para estudiar el impacto del consumo de energía en el rendimiento y la funcionalidad de la placa STM32.

 

El IDE en línea

Este laboratorio se utiliza a través de un IDE en línea para programar la placa STM32 con C/C++. Este IDE, desarrollado por LabsLand, es completamente basado en la web y es fácil de usar, lo que lo hace adecuado y efectivo para fines educativos. Con el IDE en línea, los estudiantes pueden escribir, compilar y cargar código en la placa STM32 desde cualquier ordenador con conexión a internet. El IDE en línea también incluye una serie de funciones y herramientas.

 

El código inicial

En flujos de trabajo tradicionales, los estudiantes que usan el laboratorio STM32 de LabsLand podrían comenzar utilizando STM32CubeMX para generar un proyecto básico compatible con el hardware y su proyecto. Para facilitar este proceso, LabsLand ha generado previamente un proyecto y lo ha puesto a disposición de los usuarios como punto de partida. Este proyecto está diseñado para ser directamente compatible con el hardware y sirve como buen punto de partida general para fines educativos.

El laboratorio STM32 a distancia se basa internamente en este proyecto plantilla, que los usuarios pueden descargar para examinar cómo está configurado. Los usuarios que deseen modificar la plantilla o generar su propio proyecto usando STM32CubeMX pueden hacerlo. En este caso, es posible que prefieran usar la versión alternativa del laboratorio que no incluye un IDE en línea. Esa versión alternativa permite a los usuarios programar la placa STM32 con toolchains estándar del fabricante o de la industria y cargar un archivo binario compilado en el laboratorio.

 

Cursos y Aplicaciones

El laboratorio STM32 a distancia de LabsLand es una plataforma versátil que se puede aplicar a una amplia gama de cursos, incluyendo:

• Introducción a los microcontroladores
• Internet de las Cosas (IoT)
• Computación de bajo consumo
• Interconexión de sensores
• Sistemas embebidos
• Arquitectura de computadoras

Estos cursos pueden involucrar la programación de la placa STM32, la conexión con varios sensores y periféricos y el estudio de los principios de los sistemas basados en microcontroladores e IoT. El laboratorio STM32 a distancia proporciona las herramientas hardware y software necesarias para el aprendizaje práctico y la experimentación en estas áreas.

Otras versiones de este laboratorio

En esta versión del laboratorio, los usuarios programan las placas con el IDE en línea en C/C++ de LabsLand, un IDE fácil de usar con una curva de aprendizaje suave diseñada para uso educativo.

Una versión alternativa del laboratorio está disponible ("STM32 Nucleo - No IDE") que está diseñada para ser utilizada con cualquier toolchain, incluyendo toolchains estándar de la industria, IDEs fuera de línea o IDEs en línea completas como Mbed. En esta versión alternativa, los usuarios cargan archivos binarios compilados directamente para programar la placa.

 

El proyecto REMOCLEC

El desarrollo de este laboratorio se lleva a cabo como parte del proyecto REMOCLEC. El consorcio REMOCLEC, liderado por LabsLand, también está formado por la Universidad de Deusto y Plegma Labs. REMOCLEC es financiado por el proyecto Smart4All de la Unión Europea, que es financiado por el programa de investigación e innovación Horizon 2020 de la Unión Europea.

 

Resumen

El laboratorio STM32 permite a los usuarios programar y controlar de forma remota una placa ST WB55RG Nucleo. En esta versión del laboratorio, los usuarios pueden cargar un archivo binario compilado para ser programado en la placa, por lo que pueden utilizar cualquier tipo de cadena de herramientas, incluyendo herramientas industriales estándar sin conexión. El laboratorio incluye varios periféricos de entrada y salida, como interruptores, botones, potenciómetros y sensores, así como una pantalla LCD y un motor de servo. Puede utilizarse para estudiar los modos de bajo consumo de energía. Es adecuado para usar en cursos sobre sistemas embebidos, programación de microcontroladores, la Internet de las cosas (IoT), etc.

 

Hardware y periféricos del laboratorio

El laboratorio STM32 de LabsLand permite a los usuarios programar y controlar una placa ST Nucleo WB55RG y varios periféricos de entrada y salida, como LEDs, un LED RGB, interruptores, una pantalla OLED y un motor de servo. El laboratorio también admite una serie de modos de bajo consumo de energía, como Sleep, Low-power run, Low-power sleep, Stop 0, Stop 1, Stop 2, Standby y Shutdown. Estos modos se pueden utilizar para estudiar el impacto del consumo de energía en el rendimiento y la funcionalidad de la placa STM32.

 

Cargar archivos binarios

Esta versión del laboratorio STM32 permite a los usuarios cargar archivos binarios compilados para ser programados en la placa. Se admiten varios formatos específicos, como .bin, .axf, .hex o .elf. Todas las cadenas de herramientas y entornos de desarrollo integrado (IDE) de STM32 generarán uno de estos formatos, por lo que el laboratorio es compatible con cualquier tipo de flujo de trabajo.

Los estudiantes pueden utilizar cualquiera de las herramientas tradicionales (por ejemplo, STM32CubeMX) o entornos de desarrollo integrado (IDE) basados en escritorio (Keil, STM32CubeIDE, Eclipse con una cadena de herramientas GCC-ARM, etc).

 

Setup de hardware y plantilla de inicio

Los estudiantes pueden utilizar libremente STM32CubeMXProgrammer. Para facilitar este proceso, LabsLand ha pregenerado un proyecto de este tipo y lo ha puesto a disposición de los usuarios como punto de partida. Este proyecto está diseñado para ser compatible directamente con el hardware y sirve como buen punto de partida general. Se puede modificar libremente.

También hay múltiples guías y especificaciones que describen cómo se conecta el hardware remoto, por lo que los estudiantes también pueden utilizar esa información para crear su propia configuración STM32CubeMX desde cero.

 

Cursos y aplicaciones

El laboratorio STM32 de LabsLand es una plataforma versátil que se puede aplicar a una amplia gama de cursos, incluyendo:

• Introducción a los microcontroladores
• Internet de las cosas (IoT)
• Computación de bajo consumo de energía
• Interfaces de sensores
• Sistemas embebidos
• Arquitectura de computadoras

Estos cursos pueden involucrar la programación de la placa STM32, la interfaz con varios sensores y periféricos y el estudio de los principios de los sistemas basados en microcontroladores y la IoT. El laboratorio STM32 remoto proporciona las herramientas de hardware y software necesarias para el aprendizaje práctico y la experimentación en estas áreas.

 

Otras versiones de este laboratorio

En esta versión del laboratorio ("STM32 Nucleo - No IDE") los estudiantes cargan un archivo binario compilado, por lo que está diseñado para ser utilizado con cualquier cadena de herramientas, incluyendo cadenas de herramientas industriales estándar, entornos de desarrollo integrado sin conexión o entornos de desarrollo integrado en línea completos como Mbed. 

Una versión alternativa del laboratorio existe en la que los usuarios programan las placas utilizando el IDE de C/C++ en línea de LabsLand, un IDE fácil de usar con una curva de aprendizaje poco profunda diseñado para su uso educativo. Aunque menos potente que esta versión, el IDE en línea permite a los estudiantes comenzar a programar rápidamente sin tener que configurar un entorno de desarrollo integrado completo. Esta versión del laboratorio se llama "STM32 Nucleo - LabsLand C/C++ IDE" y está disponible en LabsLand.

 

El proyecto REMOCLEC

El desarrollo de este laboratorio se lleva a cabo como parte del proyecto REMOCLEC. El consorcio REMOCLEC, liderado por LabsLand, también está formado por la Universidad de Deusto y Plegma Labs. REMOCLEC es financiado por el proyecto Smart4All de la Unión Europea, que es financiado por el programa de investigación e innovación Horizon 2020 de la Unión Europea.

Resumen

Este laboratorio da acceso remoto a una placa Terasic DE1-SoC real con el sistema FPGAcademy DE1-SoC Computer with Nios V. LabsLand fija el bitstream de la FPGA, de modo que el estudiante se centra en compilar o subir programas ELF para el procesador soft-core RISC-V Nios V y observar el resultado en la placa real.

Formas de usar el laboratorio

• Nios V para DE1-SoC: subir un programa ELF existente y ejecutarlo sobre el sistema Nios V fijo.
• Nios V C IDE para DE1-SoC: escribir codigo C en CodeIDE, compilar un ELF para Nios V y subirlo a la placa.
• Nios V Assembly IDE para DE1-SoC: escribir ensamblador RISC-V en CodeIDE, compilar un ELF para Nios V y subirlo a la placa.

Asignaturas y actividades recomendadas

El laboratorio encaja en actividades introductorias e intermedias de sistemas embebidos, ensamblador RISC-V, C embebido, E/S mapeada en memoria, programacion GPIO, salida por JTAG UART y uso de procesadores soft-core en hardware FPGA. Actividades habituales incluyen imprimir mensajes por JTAG UART, leer interruptores, controlar LEDs, comparar implementaciones en C y ensamblador, y subir binarios ELF proporcionados por el profesor.

Hardware y sistema fijo

El objetivo fisico es una placa Terasic DE1-SoC con una FPGA Intel/Altera Cyclone V SoC. LabsLand programa la placa con el bitstream FPGAcademy DE1-SoC Computer with Nios V antes de cargar el ELF del estudiante. En este laboratorio, estas entradas no permiten cambiar la logica FPGA ni subir un SOF personalizado; ejecutan firmware sobre el sistema Nios V proporcionado.

Mapeo de interruptores y LEDs

Los controles en pantalla se etiquetan como NSW0 a NSW9. Son interruptores logicos de Nios V mapeados a la ruta GPIO/JP1 que usa el sistema FPGAcademy fijo. Los programas iniciales y de demostracion reflejan NSW0..NSW9 en LEDR0..LEDR9, por lo que el estudiante puede verificar su programa con la camara de la placa real. El nombre NSW es intencional porque este sistema Nios V usa un mapeo de controles remoto distinto al de los interruptores genericos del modo HDL.

Referencias

Para consultar el sistema de procesador, el mapa de memoria y los detalles de E/S, usa la referencia FPGAcademy DE1-SoC Computer with Nios V. El panel de documentacion del laboratorio tambien enlaza esta referencia dentro de cada sesion.

¡Aprende diseño de hardware con FPGAs usando Terasic DE2-115!

En este laboratorio, puedes aprender a programar usando dos lenguajes de diseño de hardware: VHDL o Verilog, y probar tu código en una FPGA real Terasic DE2-115. La FPGA tiene un conjunto de componentes ya instalados, como LEDs, pantallas de 7 segmentos o múltiples relojes. Además, tendrás acceso a 18 interruptores virtuales y 4 botones virtuales que puedes usar en tu diseño y que verás al interactuar con el hardware real. De esta forma, podrás encender y apagar los interruptores o presionar los botones y ver cómo se comporta tu diseño. Las placas están ubicadas en diferentes universidades, como verás al usar cada placa.

En este laboratorio, no necesitas ningún software o hardware instalado en tu computadora, tableta o teléfono.