Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
Webová stránka:
https://moodle.fel.cvut.cz/enrol/index.php?id=2398
Anotace:
Předmět seznamuje studenta se základy návrhu, syntézy a verifikace 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, navrhovat a analyzovat testy. Cvičení jsou pak zaměřena na praktický návrh, syntézu a verifikaci rekonfigurovatelného systému na čipu v jazyku popisujícím hardware (VHDL, Verilog).
Cíle studia:
Předmět seznamuje studenta se základy návrhu, syntézy a verifikace systémů velmi vysoké integrace a systémů na čipu.
Obsah:
Předmět seznamuje studenta se základy návrhu, syntézy a verifikace 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, navrhovat a analyzovat testy. Cvičení jsou pak zaměřena na praktický návrh, syntézu a verifikaci rekonfigurovatelného systému na čipu v jazyku popisujícím hardware (VHDL, Verilog).
Osnovy přednášek:
1. | | Integrované systémy VLSI: postup návrhu a syntézy, jeho domény, úrovně a reprezentace. |
2. | | Popis funkce systému. Jazyky popisující hardware využívající behaviorální popis. |
3. | | Struktura kódu, sémantika a syntaxe. |
4. | | Způsoby přiřazení pro popis funkce hardwaru, paralelní a sekvenční domény a způsoby jejich interpretace. |
5. | | Hierarchie, tvorba parametrizovaných modelů a knihoven. Popis systémů v jazyky Verilog, SystemVerilog a SystemC. |
6. | | Hardwarové platformy, cílové architektury, programovatelné a rekonfigurovatelné systémy. |
7. | | Návrh systémů na čipu, recyklace návrhu, využití IP jader. |
8. | | Behaviorální syntéza: RTL model, algoritmy a postupy. Logická syntéza: metody a omezení. Syntéza topologie. Řízení procesu syntézy systému. |
9. | | Modely integrovaných systémů a struktur, standardy. |
10. | | Testování a spolehlivost. Modely poruch a metody lokalizace. |
11. | | Verifikační plány a strategie. |
12. | | Nástroje pro verifikaci: simulátory a modely. |
13. | | Návrh a analýza testů: stimuly, odezvy a testbenche (tvorba a architektura). |
14. | | Projektování návrhu VLSI systémů, minimalizace rizik, výrobní dokumentace a podklady. |
Osnovy cvičení:
1. | | Návrhový systém ISE: seznámení s návrhem integrovaného systému - zadání, syntéza, implementace. |
2. | | Návrhový systém ISE: popis modelu integrovaného systému v jazyce VHDL. Implementace navrženého systému v FPGA. |
3. | | VHDL - využití paralelní domény pro popis kombinačních (budiče, kodéry a dekodéry, multiplexery) funkcí. |
4. | | VHDL - využití sekvenční domény pro popis kombinačních a sekvenčních (klopné obvody, čítače) funkcí. |
5. | | Návrhový systém ISE: funkční, logická a časová analýza. VHDL - hierarchický návrh a tvorba modelů pro verifikaci (testbench). |
6. | | VHDL - popis stavových automatů a návrh komplexních sekvenčních systémů. |
7. | | Návrh modelu číslicového systému v jazyce Verilog. |
8. | | Knihovny IP jader, návrh systémů s využitím knihoven (generátorů) IP jader, užití bloků specifických určité architektuře (paměti, DCM). |
9. | | Zadání semestrálního projektu - návrh integrovaného systému na bázi FPGA. |
10. | | Návrh integrovaného systému na bázi FPGA. |
11. | | Návrh integrovaného systému na bázi FPGA. |
12. | | Návrh integrovaného systému na bázi FPGA. |
13. | | Návrh integrovaného systému na bázi FPGA. |
14. | | Prezentace semestrálních projektů, zápočet. |
Literatura:
[1] | | Wayne Wolf : "Modern VLSI Design: System-on-Chip Design", Prentice-Hall, 2002 |
[2] | | Samiha Mourad, Yervant Zorian: "Principles of Testing Electronic Systems", John Wiley, 20002 |
[3] | | Bruce Wile, John C. Goss, Wolfgang Roesner: "Comprehensive Functional Verification", Elsevier, 2005 |
[4] | | P. J. Ashenden, The Designer's Guide to VHDL, Morgan Kaufmann, 2008 |
[5] | | P. Chu, RTL Hardware Design Using VHDL: Coding for Efficiency, Portability, and Scalability, Wiley, 2006 |
[6] | | P.K.Lala, Principles of Modern Digital Design, Wiley, 2006 |
Požadavky:
Návrh, vypracování a prezentace semestrálního projektu, absolvování zkoušky.
Klíčová slova:
VLSI, design, FPGA, ASIC
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Stránka vytvořena 22.7.2024 17:51:06, semestry: Z,L/2023-4, Z,L/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |