Pokročilé číslicové systémy

• 26 hod. přednášky
• 10 hod. pc laboratoře
• 16 hod. projekty

Studenti jsou schopni navrhnout komplexní číslicový systém optimalizovaný podle různých hledisek s využitím moderních návrhových metod, programovacího jazyka VHDL a profesionálních návrhových systémů.

Seznámit studenty s pokročilými metodami návrhu komplexních číslicových systémů, s jazyky pro popis hardware, profesionálními vývojovými prostředky, s implementací obvodů na programovatelných logických obvodech a technikami pro optimalizaci návrhu podle různých kritérií.

Základy návrhu číslicových systémů, základy programování.

• Přednáškové materiály v elektronické podobě.
• Khatri S. P., Gulati K. (eds.): Advanced Techniques in Logic Synthesis, Optimizations and Applications, ISBN 978-1-4419-7517-1, 2011
• Rabaey J., Pedram M.: Low Power Design Methodologies, Kluwer, ISBN 0792396308, 1996

• Přehled tradičních návrhových technik, algoritmů a nástrojů pro kombinační a sekvenční logické obvody.
• Strukturovaný návrh. Návrhové strategie. Dekompozice návrhu. Návrhové systémy CAD
• Úvod do jazyka VHDL.
• Základní konstrukce jazyka VHLD. Simulace a syntéza.
• Základní modelovací techniky jazyka VHDL.
• Návrh na algoritmické úrovni.
• Návrh na úrovni meziregistrových přenosů.
• Návrhové techniky VHDL. Optimalizace návrhu podle různých hledisek.
• Návrhový proces obvodů ASIC a PLD. Rychlé prototypování.
• Modelování pro syntézu.
• Návrh shora-dolů ve VHDL.
• Příklady komplexních číslicových systémů popsaných ve VHDL.
• Algoritmy pro automatizovaný návrh. Hardware/software co-design.

• Návrh, schéma a simulace úplné 4 bitové kombinační sčítačky s kaskádním přenosem.
• Modelování a simulace kombinačních logických obvodů ve VHDL.
• Modelování a simulace sekvenčních logických obvodů ve VHDL.
• Modelování, simulace a implementace 16-ti bitové sekvenční násobičky popsané ve VHDL.

Hodnocení studia je založeno na bodovacím systému. Pro úspěšné absolvování předmětu je nutno dosáhnout 50 bodů.

Zápočet není ustanoven.

Půlsemestrální písemná zkouška, protokol o 4 laboratorních počítačových úlohách a vypracování projektu v předepsaných termínech.