Programovatelné obvody

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra počítačů

Anotace:

Programovatelné obvody činí použití zákaznických obvodů ekonomickým i v

malých sériích. Pomocí programovatelných obvodů lze realizovat cokoliv od

dekodéru až po procesor v nenáročně vybavené laboratoři. Cílem předmětu je

seznámit studenty s typy programovatelných obvodů, zákonitostmi jejich

konstrukce, zásadami volby pro danou aplikaci a metodami návrhu s využitím

CAD systémů.

Požadavky:

Úspěšná prezentace obou úloh, dokumentovaná účast při řešení.

Osnova přednášek:

1. Makimotova vlna, styly projektování integrovaných obvodů a jejich porovnání

2. Technologie a obvody programování (mimo systém, v systému)

3. Obvody založené na součtu součinů (SPLD, CPLD, XPLA)

4. Techniky návrhu pro obvody SPLD a CPLD

5. Obvody FPGA - přehled

6. Architektura obvodů FPGA, problém granularity

7. Programovatelné bloky obvodů FPGA

8. Programovatelné propojení obvodů FPGA

9. Techniky návrhu pro realizaci obvody FPGA

10. Aplikačně specifické obvody a systémy FPGA, obvody a návrh pro nízkou spotřebu

11. Spolupráce FPGA s ostatními bloky čipu, kvantitativní rozbor architektury

12. Dynamicky rekonfigurované systémy

13. Techniky souběžného návrhu a návrhu pro dynamicky rekonfigurované systémy

14. Přehled typických aplikací

Osnova cvičení:

Cvičení označená „úloha“ jsou samostatná v laboratoři, s konzultací cvičícího

1. Nástroje pro jednoduchý návrh v obvodech CPLD, SPLD a jeho verifikaci

2. Demonstrace technologie, zadání 1. úlohy (návrh a verifikace)

3. 1. úloha

4. 1. úloha

5. Prezentace 1. úlohy

6. Použité nástroje pro fyzický návrh na FPGA, výklad a předvedení

7. Jednoduchý experiment s návrhem na FPGA

8. Nástroje pro systémový návrh, použitá platforma, zadání 2. úlohy (návrh na systémové úrovni)

9. 2. úloha

10. 2. úloha

11. 2. úloha

12. 2. úloha

13. Prezentace 2. úlohy

14. Prezentace 2. úlohy

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Brown, S. D., Francis, R. j., Rose, J., Vranesic, Z. G.:

Field-Programmable Gate Arrays, Kluwer 1992

Uvedená literatura rychle zastarává. Proslýchá se, že prof. Rose píše

modernější knihu, která má vyjít r. 2004.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Výpočetní technika - softwarové inženýrství- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
• Výpočetní technika - systémové programování- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
• Výpočetní technika - počítačová grafika- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
• Výpočetní technika - počítačové sítě a internet- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
• Výpočetní technika - projektování číslicových systémů- strukturované studium (povinně volitelný předmět)