Digitale systemer, design af
Overordnede kursusmål
Kursets mål er, at sætte den studerende i stand til at:
• Analysere en problemstilling med henblik på en digital realisation
• Vælge beskrivelsesværktøjer, der sikrer at såvel rekvirent (kunde) som designer ved, hvad der skal realiseres (grundspecifikation)
• Kunne anvende forskellige teknologier ved design af digitale systemer (mikroprocessorer og FPGA).
See course description in English
Læringsmål
- anvende forskellige repræsentationer af binære tal
- bestemme og demonstrere brugen af basale binære mikrooperationer
- konstruere basale elementer i en mikroprocessorarkitektur (tilstandsmaskine, registrer, ALU, …)
- analysere og forklare signaltilgang og styringssignaler i et mikroprocessorsystem
- beskrive og begrunde microprocessoren, dens datavej- og styringsenhed med diverse diagrammer
- beskrive opbygning af en instruktion, typer af instruktioner og brugen af registre i forbindelse med adressering og data manipulation
- anvende VHDL og struktureret programmering i VHDL
- bruge syntese/implementering og simuleringsværktøj for at designe digitale systemer
- implementere i hardware og idriftsætte en simpel soft-mikroprocessor på en FPGA
- designe og realisere et simpelt mikrokode/assembler program i en mikroprocessor
- kunne evaluere hinandens kursusarbejder gennem peer-review
- skrive en teknisk rapport, inklusive kildehenvisninger og citationer.
Kursusindhold
Hardware beskrivelsessprog (VHDL) til:
• Specifikation
• Simulering
• Syntese
• Test
• Alternativer til VHDL: Verilog og schematic capture
• VHDL sammen med Verilog og schematic capture
• Anvendelse af Cores og konfigurerbare byggeblokke
• Principper for tidstro programmering
• Orientering om de forskellige realiseringsmuligheder ved design af større digitale kredsløb
• Standard logik kontra/sammen med microprocessorer
• Diskussion af klokstrategier og signalsynkronisering
• Synkron kontra asynkron design i programmerbare IC
• Programmering, testfilosofi og indbygning af testbarhed
• Planlægning og realisering af et større design ved brug af VHDL og programmerbare IC (FPGA)
• Gruppearbejde, rapportering, fremlæggelse og kritik.
Undervisningsform
Forelæsninger, e-læring og projektarbejde.
Fakultet
Bemærkninger
Sektion for AI, matematik og software
Elektroteknologi: 4. semester
Kurset er tilrettelagt med en teoridel og en projektdel. Teoridelen afholdes som e-læring, oversigtsforelæsninger og øvelser. Projektdelen udfylder resten af kursustiden.