Vestavné hardwarové prostředky

Garant předmětu:

Jan Schmidt

Přednášející:

Jan Schmidt

Cvičící:

Jan Schmidt, Miroslav Skrbek

Předmět zajišťuje:

katedra číslicového návrhu

Anotace:

Předmět poskytuje znalost základních technik a zákonitostí, které řídí konstrukci číslicových zařízení jak malého, tak velkého měřítka. Jsou základem konstrukce pokročilých vestavných systémů, které využívají specializaci své funkce ke konstrukci efektivní hardwarové realizace či podpory výpočtu. Probírají se techniky konstrukce rychlých systémů, jejich standardní vnitřní komunikace, využití přirozeného paralelismu výpočtu ve specializovaných strukturách a systémových architekturách.

Požadavky:

BI-ČAO nebo ekvivalentní základní znalost elektrických obvodů.

Osnova přednášek:

1. Čas v číslicových obvodech. Modely časování, synchronní obvody

2. Čas v číslicových systémech. Domény časování.

3. Číslicový obvod. Zpoždění a příkon na obvodové úrovni, škálování.

4. Číslicový signál. Integrita signálu, signalizace.

5. Nejistota časování a rozhodování, techniky redukce nejistoty, správa hodinových signálů.

6. Odhad a redukce příkonu na systémové úrovni.

7. Čas a propustnost - rozlehlost (poloměr) systému. Kvantitativní přístup.

8. Komunikace v systémech malého poloměru. Hierarchické komunikační architektury.

9. Komunikace v systémech velkého poloměru. Pokročilá sériová komunikace. Sítě na čipu.

10. Paralelizace výpočtu v dedikovaném hardwaru, škálování výpočtu, kritéria optimality.

11. Škálování architektury.

12. Modelování a návrh na systémové úrovni.

13. Dekompozice a pracovní proces návrhu.

Osnova cvičení:

Cvičení jsou projektová. Studenti budou mít na starost hardwarové části týmových projektů společných s NI-ESW. Projekty budou hodnoceny společně, s p5ihl0dnut9m k pr8ci ka6d0ho [4astn9ka.

Cíle studia:

Vědět, jak navrhnout efektivní architekturu pokročilého vestavného systému.

Studijní materiály:

1. Gu, C. : Building Embedded Systems: Programmable Hardware. Apress, 2016. ISBN 9781484219188.

2. Barkalov, A. - Titarenko, L. - Mazurkiewicz, M. : Foundations of Embedded Systems. Springer, 2019. ISBN 3030119602.

3. Mohit, A. : Embedded System Design: Introduction to SoC System Architecture. Learning Bytes Publishing, 2016. ISBN 0997297204.

Poznámka:

Další informace:

https://courses.fit.cvut.cz/NI-EHW/

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost TH:A-1048 Schmidt J. 16:15–17:45 (přednášková par. 1) Thákurova 7 (budova FSv) Servitova laborka
Út
St
Čt	místnost TH:A-1048 Schmidt J. 11:00–12:30 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 101) Thákurova 7 (budova FSv) Servitova laborka
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2018-2019 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Počítačová bezpečnost, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Návrh a programování vestavných systémů, 2020 (PS)
• Mgr. specializace Počítačové systémy a sítě, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Manažerská informatika, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Softwarové inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Systémové programování, verze od 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Webové inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Znalostní inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. program, pro fázi studia bez specializace, ver. pro roky 2020 a vyšší (PS, VO)
• Master Specialization Digital Business Engineering, 2023 (VO)
• Mgr. specializace Systémové programování, verze od 2023 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2023 (volitelný předmět)