Fakulta informačních technologií VUT v Brně

Detail předmětu

Pokročilé číslicové systémy

PCS Ak. rok 2012/2013 zimní semestr 5 kreditů

Aktuální akademický rok

Přehled tradičních návrhových technik, algoritmů a technologií pro realizaci číslicových obvodů. Metody syntézy číslicových obvodů, minimalizace, metoda espresso. Pokročilé metody syntézy číslicových obvodů, pipelining, retiming. Návrhový proces pro technologie ASIC a FPGA. Aplikace omezujících podmínek. Syntéza s ohledem na požadovanou frekvenci, zpoždění na vstupně/výstupních pinech, asynchronní hodinové domény. Syntéza obvodů z vyšších  programovacích jazyků. Reprezentace algoritmu skrze CDFG, procesy  plánování, alokace, přiřazení a generování RTL. Syntéza smyček, techniky rozbalení a zřetězení smyček. Specifikace obvodů s využitím jazyků C/C++. Syntéza obvodů nástrojem CatapultC. Rekonfigurovatelné počítání.
Verifikace číslicových obvodů (metodologie OVM). Návrh číslicových obvodů s ohledem na nízkou spotřebu.

Garant předmětu

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zkouška (písemná)

Rozsah

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

Bodové hodnocení

60 zkouška, 18 půlsemestrální test, 10 laboratoře, 12 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Dvořák Milan, Ing. (UPSY FIT VUT)
Kajan Michal, Ing. (UPSY FIT VUT)

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

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

Cíle předmětu

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.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Základy návrhu číslicových systémů, základy programování.

Literatura studijní

  • Přednáškové materiály v elektronické formě

Literatura referenční

  • Gajsky D., Dutt N., Wu A., Lin S.: High-Level Synthesis: Introduction to Chip and System Design, Springer, ISBN 079239194-2, 1992
  • Coussy P., Morawiec A.: High-Level Synthesis from Algorithm to Digital Circuit, Springer, ISBN 978-1402085871, 2008
  • Fingeroff M.: High-Level Synthesis Blue Book, Xlibris Corporation, ISBN 978-1450097246, 2010
  • Glasser M.: Open Verification Methodology Cookbook, Springer, New York, ISBN 978-1-4419-0967-1, 2009
  • Rabaey J., Pedram M.: Low Power Design Methodologies, Springer, ISBN 978-0792396307, 1995

Osnova přednášek

  • Přehled tradičních návrhových technik, algoritmů a technologií pro realizaci číslicových obvodů.
  • Metody syntézy číslicových obvodů, minimalizace, metoda espresso.
  • Pokročilé metody syntézy číslicových obvodů, pipelining, retiming.
  • Návrhový proces pro technologie ASIC a FPGA.
  • Aplikace omezujících podmínek. Syntéza s ohledem na požadovanou frekvenci, zpoždění na vstupně/výstupních pinech, asynchronní hodinové domény.
  • Syntéza obvodů z vyšších programovacích jazyků. Reprezentace algoritmu skrze CDFG, procesy plánování, alokace, přiřazení a generování RTL.
  • Syntéza smyček, techniky rozbalení a zřetězení smyček.
  • Specifikace obvodů s využitím jazyků C/C++. Syntéza obvodů nástrojem CatapultC.
  • Rekonfigurovatelné počítání.
  • Verifikace číslicových obvodů (metodologie OVM).
  • Návrh číslicových obvodů s ohledem na nízkou spotřebu.

Osnova ostatní - projekty, práce

  • Individuální projekt, studium odborné literatury.

Průběžná kontrola studia

Půlsemestrální písemná zkouška, protokol z 5-ti laboratorních počítačových cvičení a vypracování projektu v předepsaných termínech.

Podmínky zápočtu

Zápočet není ustanoven.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru