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1 Introducción

La gran difusión alcanzada por Internet y la evolución de las tecnologías para el desarrollo de aplicaciones Web ha hecho viable que un laboratorio experimental accesible en remoto a través de Internet sea un complemento ideal para el aprendizaje a distancia en materias con un fuerte componente práctico. Un laboratorio Web no pretende sustituir de ningún modo las prácticas de laboratorio in situ, que siguen siendo imprescindible en los cursos de ingeniería y ciencias, sino mas bien descongestionar el laboratorio presencial y ofrecer experimentos adicionales. Otra ventaja radica en ofrecer una nueva perspectiva de enseñanza tanto a profesores como a los alumnos, ya que las prácticas se pueden realizar con un horario de trabajo personalizado por cada alumno, promoviéndose de esta manera la responsabilidad en la organización del estudio y favoreciendo el autoaprendizaje. Las prácticas elegidas para este tipo de laboratorio pueden ser muy variadas. En este trabajo se propone la utilización de una plataforma reconfigurable accesible a través de un navegador Web para prototipar diseños digitales y verificar su funcionamiento.

El prototipado es una técnica de uso común en todas las ingenierías cuando los desarrollos son complejos, laboriosos y caros, o no están completamente especificados. Centrándonos en los dominios de aplicación de los sistemas digitales, un prototipo permite evaluar la viabilidad de diferentes soluciones propuestas para un problema. Pueden plantearse subsistemas formados por módulos hardware específicos, o por módulos programables que se adapten mediante software a la funcionalidad de las especificaciones. Un ejemplo de sistema digital que baraja ambas aproximaciones son los sistemas embebidos, formados por un procesador y circuitos FPGA. Desarrollando un prototipo en estas plataformas, se puede estudiar las ventajas de una solución completamente hardware frente a otra puramente software en términos de dificultad de diseño, recursos necesarios, tiempo de implementación, escalabilidad del diseño y adaptación al problema. También se puede comparar con una solución heterogénea basadas en codiseño hardware-software, siendo importante en este caso evaluar la interfaz entre ambas partes.

Las nuevas herramientas de diseño de circuitos digitales y los lenguajes de descripción de hardware, como por ejemplo VHDL y Handel-C, aproximan cada vez más la manera de diseñar a la programación. Aunque estas herramientas suelen utilizarse de manera interactiva, nada impide su operación en remoto ya que diseñar se basa en la correcta escritura de un código fuente de igual manera que en la programación tradicional, y por tanto solo se necesita para integrar su funcionamiento en un laboratorio Web controlar el envío de los ficheros de descripción del circuito y la devolución de errores de manera remota. En un laboratorio de sistemas digitales, este tipo de experimentos habían sido considerados hasta ahora impracticables para su realización remota y en términos docentes eran inviables para un aprendizaje a distancia. En este trabajo se presenta un sitio Web, junto con un conjunto de servicios y utilidades asociadas, que permiten el empleo en remoto de los recursos disponibles en la plataforma reconfigurable Labomat3 y se muestra de una manera práctica como se han realizado prototipos de sistemas digitales para complementar los contenidos de un curso de postgrado que trata sobre prototipado rápido de sistemas digitales y técnicas de codiseño.


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