Název:

Pokročilé číslicové systémy

Zkratka:PCS
Ak.rok:2012/2013
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramObor/
specializace
RočníkPovinnost
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-2MMI-povinně volitelný - skupina C
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:Kajan Michal, Ing. (UPSY)
Kořenek Jan, doc. Ing., Ph.D. (UPSY)
Martínek Tomáš, Ing., Ph.D. (UPSY)
Cvičící:Dvořák Milan, Ing. (UPSY)
Kajan Michal, 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 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.
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 VHDL, C/C++ a profesionálních návrhových systémů.
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 počítačových cvičení:
 
  • Syntéza základních logických obvodů, pipelining, retiming.
  • Aplikace omezujících podmínek.
  • Catapult C: Syntéza základních konstrukcí, rozbalování smyček, zřetězení smyček.
  • Catapult C: Mapování rozhraní, práce s pamětí.
  • Verifikace číslicových obvodů.
Osnova ostatní - projekty, práce:
 
  • Individuální projekt, studium odborné literatury.
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
Literatura studijní:
 
  • Přednáškové materiály v elektronické formě
Průběžná kontrola studia:
  Půlsemestrální písemná zkouška, protokol z 5-ti laboratorních počítačových cvičení a vypracování projektu v předepsaných termínech.
Podmínky zápočtu:
  Zápočet není ustanoven.
 

Vaše IPv4 adresa: 35.175.174.157