Popis předmětu - XP34PIC

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
XP34PIC Návrh programovatelných integrovaných obvodů
Role:S Rozsah výuky:2P+2C
Katedra:13134 Jazyk výuky:CS
Garanti:Hazdra P. Zakončení:ZK
Přednášející:Hazdra P. Kreditů:4
Cvičící:Hazdra P. Semestr:Z

Anotace:

Cílem předmětu je seznámit posluchače s pokročilými metodami návrhu, syntézy a verifikace programovatelných systémů velmi vysoké integrace a systémů na čipu. Student se seznámí se základními stavebními prvky, architekturou a návrhovými postupy využívanými při realizaci komplexních integrovaných systémů, způsoby jejich popisu a postupem jejich syntézy. Naučí se verifikační strategii, návrhu a analýze testů. V rámci tohoto projektově orientovaného kurzu by měl s využitím nejmodernějších EDA nástrojů realizovat komplexní programovatelný integrovaný systém, jehož aplikace by byla navázána na téma dizertační práce.

Cíle studia:

Cílem předmětu je seznámit posluchače s pokročilými metodami návrhu, syntézy a verifikace programovatelných systémů velmi vysoké integrace a systémů na čipu.

Obsah:

Cílem předmětu je seznámit posluchače s pokročilými metodami návrhu, syntézy a verifikace programovatelných systémů velmi vysoké integrace a systémů na čipu. Student se seznámí se základními stavebními prvky, architekturou a návrhovými postupy využívanými při realizaci komplexních integrovaných systémů, způsoby jejich popisu a postupem jejich syntézy. Naučí se verifikační strategii, návrhu a analýze testů. V rámci tohoto projektově orientovaného kurzu by měl s využitím nejmodernějších EDA nástrojů realizovat komplexní programovatelný integrovaný systém, jehož aplikace by byla navázána na téma dizertační práce.

Osnovy přednášek:

1. Integrované systémy (IS), důvody a důsledky integrace, technologie a metody návrhu IS a jejich výroba.
2. Aplikačně specifické integrované obvody, programovatelné integrované obvody a systémy na čipu (SoC).
3. Komplexní programovatelná logická pole (CPLD), architektury, logické bloky a propojovací síť.
4. Programovatelná hradlová pole (FPGA) - principy, základní stavební bloky a architektury.
5. Systémový návrh FPGA a SoC, principy a hierarchie. Metodologie návrhu.
6. Různé úrovně popisu návrhu (systémová, toku dat RTL). Počítačové jazyky určené pro popis hardwaru (HDL).
7. Jazyky System Verilog a VHSIC HDL určené pro syntézu FPGA.
8. Behaviorální syntéza: RTL model, algoritmy a procedury.
9. Logická syntéza FPGA bloků: procedury, algoritmy a omezení.
10. Syntéza topologie (floorplanning, mapování, rozmístění a propojení). Návrh architektury systému a datových
cest v FPGA.
11. Řešení napájení a rozvodu hodinového signálu v FPGA a SoC.
12. Verifikace a testování návrhu.
13. Principy recyklace návrhu, IP jádra.
14. Strategie a ekonomika návrhu programovatelných integrovaných systémů.

Osnovy cvičení:

Individuální projekt řešený s poskytnutým hardwarovým vybavením (FPGA, SoC).

Literatura:

Povinná literatura:
[1] R. Sharma, Design of 3D Integrated Circuits and Systems, Chapman and Hall/CRC 2014
[2] Y. Li, Principles and Design in Verilog HDL, Wiley 2015
Doporučená literatura:
[1] R. Woods, J. McAllister, G. Lightbody, Y. Yi, FPGA-based Implementation of Signal Processing Systems, Wiley
2017
[2] A. Sarkar et al., Low Power VLSI Design : Fundamentals, Walter de Gruyter GmbH 2016
[3] H. Jeong, Architectures for Computer Vision : From Algorithm to Chip with Verilog, John Wiley 2014
[4] B. Steinbach, Recent Progress in the Boolean Domain, Cambridge Scholars Publishing 2014

Požadavky:

c

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/XP34PIC

Klíčová slova:

Programovatelné integrované obvody; FPGA; system on chip; VHDL; Verilog

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
DOKP Před zařazením do oboru S
DOKK Před zařazením do oboru S


Stránka vytvořena 30.11.2020 17:50:52, semestry: L/2021-2, Z,L/2020-1, L/2019-20, Z/2021-2, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.