Název:

Pokročilé číslicové systémy

Zkratka:PCS
Ak.rok:2018/2019
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
IT-MGR-2MBI-povinně volitelný - skupina C
IT-MGR-2MBS-volitelný
IT-MGR-2MGM-povinně volitelný - skupina C
IT-MGR-2MIN-volitelný
IT-MGR-2MIS-volitelný
IT-MGR-2MMM-volitelný
IT-MGR-2MPV2.povinný
IT-MGR-2MSK-volitelný
Vyučovací jazyk:čeština
Kredity:5 kreditů
Ukončení:zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvič.lab. cvič.poč. cvič.jiná
Rozsah:26001016
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:601801012
Garant:Fučík Otto, doc. Dr. Ing. (UPSY)
Přednášející:Kořenek Jan, Ing., Ph.D. (UPSY)
Martínek Tomáš, Ing., Ph.D. (UPSY)
Matoušek Jiří, Ing. (UPSY)
Cvičící:Dvořák Milan, Ing. (UPSY)
Kajan Michal, Ing. (UPSY)
Matoušek Denis, Ing. (UPSY)
Matoušek Jiří, Ing. (UPSY)
Zachariášová Marcela, Ing., Ph.D. (UPSY)
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav počítačových systémů FIT VUT v Brně
Rozvrh:
DenVýukaTýdenMístnostOdDoPSKSk-odSk-do
ČtpřednáškavýukyD020714:0015:501MITxxxx
ČtpřednáškavýukyD020714:0015:502MIT17 MPV17 MPV
 
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.
Anotace:
  Tento předmět je zaměřen na výuku pokročilých technik pro návrh číslicových obvodů. Nejprve je uveden stručný přehled základních přístupů pro modelování a simulaci obvodů s využitím jazyka VHDL a shrnuty základní vlastnosti cílových technologií jako jsou ASIC a FPGA. Následně jsou popsány pokročilé techniky minimalizace a syntézy číslicových obvodů (pipelining, retiming), které jsou doplněny o aplikaci omezujících podmínek. Hlavní část kurzu je zaměřena na objasnění moderních přístupů k syntéze číslicových systémů. Jsou popsány využívané metody a modely, na kterých jsou následně představeny postupy pro optimalizace na logické úrovni a z pohledu cílové technologie. Představeny jsou také postupy umožňující synergii syntézy a verifikace číslicových obvodů. Uvedená problematika je doplněna o další důležitá témata z této oblasti, jako je např. syntéza obvodů s ohledem na spotřebu a verifikace číslicových obvodů s využitím metodologie OVM.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti:
  Základy návrhu číslicových systémů, základy programování.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence:
  Studenti jsou schopni navrhnout komplexní číslicový systém optimalizovaný podle různých hledisek s využitím moderních návrhových metod a znají moderní metody pro syntézu a verifikaci takového systému.
Osnova přednášek:
 
  • Přehled tradičních technik, algoritmů a nástrojů pro návrh číslicových obvodů.
  • Přehled technologií pro realizaci číslicových obvodů (ASIC, FPGA).
  • Algoritmy pro minimalizaci číslicových obvodů.
  • Pokročilé techniky syntézy číslicových obvodů (pipelining, retiming)
  • Aplikace omezujících podmínek.
  • Modely a metody pro moderní syntézu číslicových obvodů (AIG, BDD, SAT solvery).
  • Moderní přístupy k syntéze číslicových obvodů (logické optimalizace).
  • Moderní přístupy k syntéze číslicových obvodů (optimalizace pro cílovou technologii).
  • Synergie syntézy a verifikace číslicových obvodů.
  • Návrh číslicových obvodů s ohledem na nízkou spotřebu.
  • Rekonfigurovatelné počítání.
  • Verifikace číslicových obvodů (metodologie OVM).
Osnova počítačových cvičení:
 
  • Syntéza základních logických obvodů, pipelining, retiming.
  • Aplikace omezujících podmínek.
  • Syntéza základních číslicových obvodů pomocí nástroje ABC.
  • Syntéza pokročilých číslicových obvodů pomocí nástroje ABC.
  • Verifikace číslicových obvodů.
Osnova ostatní - projekty, práce:
 
  • Individuální projekt zaměřený na návrh jednoduché komponenty v prostředí CatapultC.
Literatura referenční:
 
  • Gajsky D., Dutt N., Wu A., Lin S.: High-Level Synthesis: Introduction to Chip and System Design, ISBN 079239194-2, 1992
  • Micheli G., High-Level Synthesis from Algorithm to Digital Circuit, ISBN 978-1-4020-8587-1, 2008
  • Rabaey J., Pedram M.: Low Power Design Methodologies, Kluwer, ISBN 0792396308, 1996
Literatura studijní:
 
  • Přednáškové materiály v elektronické formě
Kontrolovaná výuka:
  Výuka není povinná, v případě nepřítomnosti v laboratořích lze nahradit ztrátu bodů následujícím způsobem: 
  1. přijít do jiné skupiny, ve které se probírá ta samá laboratorní úloha. 
  2. na následující laboratoři cvičícímu krátce předvést výsledky ze zameškané laboratoře. 
  3. zaslat  cvičícímu do 14 dní zaslat krátký protokol sumarizující výsledky zameškané laboratoře a obsahující odpovědi na otázky ze zadání.
Průběžná kontrola studia:
  Půlsemestrální písemná zkouška a vypracování projektu v předepsaném termínu.
Podmínky zápočtu:
  Zápočet není ustanoven.
 

Vaše IPv4 adresa: 54.198.212.30
Přepnout na IPv6 spojení

DNSSEC [dnssec]