|
Vyučující
|
-
Koutecký Daniel, doc. Ing. Ph.D.
-
Kaiser Zbyněk, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Úvod, prog. log. obvody, vývojové generace PLD obvodů, realizace log. funkcí v PLD., architektura SPLD 2. Architektury CPLD a FPGA. Základy jazyka VHDL, syntaxe, entita, architektura, postup návrhu 3. Paralelní příkazy - výrazy nepodmíněné, podmíněné a výběrové, komponenty, procesy 4. MUX (when-else, with-select, process-case), sekvenční příkazy, procesy, citlivostní seznam, wait 5. Popis klopných obvodů RS, D, parametrizovatelný kód pomocí generate, loop 6. Statická časová analýza, specifikace vlastností a požadavků na návrh z hlediska časování (SDC) 7. Realizace pamětí (asynchronní/ synchronní ROM, jedno a dvou bránová RAM, FIFO) 8. Automatizované test benche, sériový vysílač a přijímač (USART) 9. Architektury a vlastnosti moderních obvodů typu FPGA 10. Atributy typů, podtypů, polí, signálů a entit, uživatelem definované atributy 11. Knihovny balíčků (package), knihovna parametrizovatelných modulů (LPM 2 0 0), práce se soubory 12. Popis stavových automatů Moorova a Mealyho typu ve VHDL, standard VHDL 2008 13. Zásady návrhu číslicových obvodů, výměna dat mezi různými časovými doménami 14. Realizace a použití softwarových procesorů v obvodech FPGA
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednáška s praktickými aplikacemi, Prezentace práce studentů, Individuální konzultace, Studium metodou řešení problémů, Samostatná práce studentů, Samostudium literatury
- Příprava na dílčí test [2-10]
- 2 hodiny za semestr
- Příprava prezentace (referátu) [3-8]
- 2 hodiny za semestr
- Kontaktní výuka
- 26 hodin za semestr
- Praktická výuka [vyjádření počtem hodin]
- 26 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 30 hodin za semestr
- Projekt individuální [40]
- 20 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| popsat logické členy, dekodéry, multiplexery, prioritní obvody |
| popsat obvody pro základní aritmetické operace |
| popsat klopné obvody, čítače, registry, digitální fázový závěs |
| popsat paměti RAM, ROM, statické, dynamické, SDRAM, speciální typy pamětí - LIFO, FIFO, dvojbránová |
| popsat konečné stavové automaty |
| popsat zřetězené zpracování, synchronizaci |
| popsat hazardy a principy jejich odstranění |
| Odborné dovednosti |
|---|
| porozumět funkci číslicového obvodu |
| navrhnout základní číslicové obvody |
| analyzovat složité číslicové systémy |
| algoritmizace |
| formátování kódu |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých, |
| mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru., |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| popsat architekturu obvodů CPLD a FPGA |
| popsat syntaxi jazyka VHDL |
| Odborné dovednosti |
|---|
| používat jazyk VHDL pro popis, simulaci a syntézu číslicových obvodů |
| používat simulátor jazyka VHDL |
| používat návrhový systém pro syntézu do obvodů FPGA a CPLD |
| navrhnout několik příkladů, které ověří simulací a praktickou realizací v obvodu FPGA |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Laboratorní praktika, |
| Řešení problémů, |
| Přednáška s aktivizací studentů, |
| Samostatná práce studentů, |
| Prezentace práce studentů, |
| Samostudium, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Řešení problémů, |
| Přednáška s aktivizací studentů, |
| Samostatná práce studentů, |
| Samostudium, |
| Prezentace práce studentů, |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Písemná zkouška, |
| Ústní zkouška, |
| Seminární práce, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Seminární práce, |
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
|
Doporučená literatura
|
-
Ashenden, Peter J.; Lewis, Jim. VHDL-2008 : just the new stuff. Amsterdam : Elsevier/Morgan Kaufmann, 2008. ISBN 978-0-12-374249-0.
-
Ashenden, Peter J. The designer's guide to VHDL. Third edition. 2008. ISBN 978-0-12-088785-9.
-
Pinker, Jiří; Poupa, Martin. Číslicové systémy a jazyk VHDL. Praha : BEN - technická literatura, 2006. ISBN 80-7300-198-5.
-
Rushton, Andrew. VHDL for logic synthesis. 2nd ed. Chichester : John Wiley & Sons, 2000. ISBN 0-471-98325-X.
-
Skahill, Kevin. VHDL for programmable logic. Reading : Addison-Wesley, 1996. ISBN 0-201-89573-0.
-
Šťastný, Jakub. FPGA prakticky : realizace číslicových systémů pro programovatelná hradlová pole. 1. vyd. Praha : BEN - technická literatura, 2010. ISBN 978-80-7300-261-9.
|