Název:

Pokročilé číslicové systémy

Zkratka:PCS
Ak.rok:2005/2006
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
IT-MGR-2MGM.-volitelný
IT-MGR-2MIN.-volitelný
IT-MGR-2MIS.-volitelný
IT-MGR-2MPS-volitelný
Vyučovací jazyk:čeština, angličtina
Kredity:5 kreditů
Ukončení:zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvičenílab. cvičenípoč. cvičeníjiná
Rozsah:390085
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:50200030
Garant:Fučík Otto, doc. Dr. Ing., UPSY
Přednášející:Fučík Otto, doc. Dr. Ing., UPSY
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav počítačových systémů FIT VUT v Brně
 
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:
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. 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.
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, programovacího jazyka VHLD a profesionálních návrhových systémů.
Osnova přednášek:
  1. Přehled tradičních návrhových technik, algoritmů a nástrojů pro kombinační a sekvenční logické obvody.
  2. Strukturovaný návrh. Návrhové strategie. Dekompozice návrhu. Návrhové systémy CAD
  3. Úvod do jazyka VHDL.
  4. Základní konstrukce jazyka VHLD. Simulace a syntéza.
  5. Základní modelovací techniky jazyka VHDL.
  6. Návrh na algoritmické úrovni.
  7. Návrh na úrovni meziregistrových přenosů.
  8. Návrhové techniky VHDL. Optimalizace návrhu podle různých hledisek.
  9. Návrhový proces obvodů ASIC a PLD. Rychlé prototypování.
  10. Modelování pro syntézu.
  11. Návrh shora-dolů ve VHDL.
  12. Příklady komplexních číslicových systémů popsaných ve VHDL.
  13. Algoritmy pro automatizovaný návrh. Hardware/software co-design.
Osnova počítačových cvičení:
  1. Návrh, schéma a simulace úplné 4 bitové kombinační sčítačky s kaskádním přenosem.
  2. Modelování a simulace kombinačních logických obvodů ve VHDL.
  3. Modelování a simulace sekvenčních logických obvodů ve VHDL.
  4. Modelování, simulace a implementace 16-ti bitové sekvenční násobičky popsané ve VHDL.
Osnova ostatní - projekty, práce:
  1. Individuální VHDL projekt v rozsahu 5 hodin.
Literatura referenční:
  1. Armstrong, J.R., Gray, F.G.: VHDL Design Representation and Synthesis, 2nd edition, Prentice Hall, ISBN 0-13-021670-4, 2000
Literatura studijní:
  1. Přednáškové materiály
  2. Internet
Průběžná kontrola studia:
Polosemestrální písemná zkouška, protokol o 4 laboratorních počítačových úlohách a vypracování projektu v předepsaných termínech.
Podmínky zápočtu:
Udělení zápočtu je podmíněno absolvováním polosemestrální písemné zkoušky, vypracováním 4 protokolů o počítačových laboratorních úlohách a projektu v předepsaných termínech.