Toto je tzv. shluknutý kurz. Skládá se z několika samostatných předmětů, které sdílejí výukové materiály, úkoly, testy apod. Níže si můžete zobrazit informace o jednotlivých předmětech tvořících tento shluk.

Aplikace programovatelných hradlových polí - A0B38APH

Hlavní kurz
Kredity 5
Semestry zimní
Zakončení klasifikovaný zápočet
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 1P+3L
Anotace
Po stručném seznámení s technologií a strukturou programovatelných součástek (především CPLD a FPGA) jsou přednášky orientovány na seznámení se s jazykem VHDL a jeho využitím pro simulaci a syntézu číslicových obvodů. Laboratorní cvičení jsou zaměřena na získání praktických poznatků o možnostech využití CPLD a FPGA, na praktické využití SW prostředků pro návrh a simulaci a na implementaci jednoduchých funkčních bloků. Druhá část cvičení je věnována implementaci rozsáhlejšího projektu, v němž je na čipu FPGA realizováno kompletní zařízení (system on the chip). Je možné zvolit jeden z nabízených projektů nebo realizovat vlastní projekt (a to i skupinový). Pro výuku jsou k dispozci vývojové desky s FPGA DE10-Standard \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A0B38APH
Cíle studia
The aim of the study is to teach students to understand FPGA circuits from the point of view of their internal structure. Students will learn to program FPGA in VHDL and gain basic knowledge about the design of the so-called system on a chip (SoC). They will also get acquainted with the typical possibilities of using FPGA circuits in practice.
Osnovy přednášek
1. Programovatelné součástky, historie a současnost.
2. Úvod do jazyka VHDL, návrhové jednotky.
3. Zápis čísel znaků a řetězců.
4. Základní datové typy a operátory.
5. Základní objekty - konstanty, proměnné, signály.
6. Paralelní a sekvenční doména.
7. Implementace stavových automatů.
8. Standardní knihovny, LPM knihovna a jejich použití.
9. Procedury a funkce.
10. Návrh kombinačních a sekvenčních obvodů.
11. Nástroje a metody pro simulaci.
12. Speciální vnitřní struktury (RAM, PLL, násobičky) a jejich využití.
13. Tvorba uživatelských knihoven.
14. Implementace SoC využívající vestavěný procesor NIOS II .
Osnovy cvičení
1. Úvod do QUARTUS II, úvodní projekt
2. Logické a aritmetické funkce ve VHDL, programování v paralelní doméně.
3. Programování v sekvenční doméně - procesy, klopné obvody a čítače.
4. Navrh simulace pomocí testovacích vektorů a zkušebních testbench v prostředí ModelSim.
5. Stavové automaty - varianty implementace VHDL.
6. Využití interní RAM v projektech.
7. Využití externí RAM v projektech.
8. Návrh SoC založený na NIOS II - příklad I.
9. Návrh SoC založený na NIOS II - příklad II.
10. Práce na implementaci projektu.
11. Práce na implementaci projektu.
12. Práce na implementaci projektu.
13. Práce na implementaci projektu.
14. Závěrečná prezentace projektu, hodnocení, klasifikovaný zápočet.
Literatura
1. Pedroni, V.A.: Digital Electronics and Design with VHDL. Morgan Kaufmann 2008, ISBN: 978-0123742704
2. Ashenden, P. J.: The Designer's guide to VHDL. Morgan Kaufmann 2008. ISBN: 978-0-12-088785-9.
Požadavky
Basic knowledge of Boolean algebra, basic logic circuits, and programming in the C language

FPGA Applications - AE0B38APH

Kredity 5
Semestry zimní
Zakončení klasifikovaný zápočet
Jazyk výuky angličtina
Rozsah výuky 1P+3L
Anotace
After the short introduction into the structure and technology of programmable circuits (especially the CPLD and FPGA), the lectures are devoted to the VHDL and its usage for simulation and synthesis of digital circuits. Laboratories are focused on CPLD and FPGA circuit applications and on the use of SW instruments for programmable hardware design and simulation. Within the larger project implemented in the second part of laboratories, a complete device (system on the chip) is implemented in the FPGA or CPLD circuit. Students may choose from the list of projects or they can bring their own (even group projects are possible). Development boards with FPGA (or CPLD) are available. \\The result of the student survey of the course is here: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AE0B38APH
Cíle studia
The aim of the study is to teach students to understand FPGA circuits from the point of view of their internal structure. Students will learn to program FPGA in VHDL and gain basic knowledge about the design of the so-called system on a chip (SoC). They will also get acquainted with the typical possibilities of using FPGA circuits in practice.
Osnovy přednášek
1. Programmable circuits, history, and present.
2. Introduction to VHDL, design units.
3. Numbers, characters, strings.
4. Basic data types and operators.
5. Basic objects - constants, variables, signals.
6. Parallel and sequential domains.
7. Implementation of state automata.
8. Standard libraries, LPM library.
9. Procedures and functions.
10.Design of combinatorial and sequential circuits.
11.Instruments and methods for simulation.
12.Special internal structures (RAM, PLL, multipliers) and their usage.
13.Implementation of user libraries.
14.Implementation of microprogrammed automata.
Osnovy cvičení
1. Introduction in QUARTUS II, opening project
2. Logic and arithmetic functions in VHDL, programming in the parallel domain.
3. Programming in the sequential domain - processes, flip-flops, and counters.
4. Design simulation using test vectors and test benches in ModelSim.
5. State automata - variants of VHDL implementation.
6. Usage of internal RAM in projects.
7. Usage of external RAM in projects.
8. Desing of SoC based on NIOS II - example I.
9. Desing of SoC based on NIOS II - example II.
10.Work on project implementation.
11.Work on project implementation.
12.Work on project implementation.
13.Work on project implementation.
14.Final project presentation, assessment.
Literatura
1. Pedroni, V.A.: Digital Electronics and Design with VHDL. Morgan Kaufmann 2008, ISBN: 978-0123742704
2. Ashenden, P. J.: The Designer's guide to VHDL. Morgan Kaufmann 2008. ISBN: 978-0-12-088785-9.

Požadavky
Basic knowledge of Boolean algebra, basic logic circuits, and programming in the C language