Αυτόματη Σχεδίαση με VHDL & FPGA (Εργαστήριο)

Πληροφορίες Μαθήματος

Εξάμηνο Μαθήματος:
5
Μέρος Μαθήματος:
Εργαστήριο
Κωδικός Μέρους Μαθήματος:
245506
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίας:
2
Μονάδες ECTS Μαθήματος:
2
Διαθέσιμο σε σπουδαστές ERASMUS:
Όχι
Προσωπικό Μαθήματος:


Σκοπός Μαθήματος

Ο σκοπός του εργαστηρίου Αυτόματης Σχεδίασης VHDL & FPGA είναι:

  • Η γνωριμία του φοιτητή με συσκευές FPGAs ή (Field Programmable Gate Array).
  • Η εκμάθηση της γλώσσας VHDL καθώς και οι χρήσεις της στην σύγχρονη βιομηχανία.
  • Η εξοικείωση του φοιτητή με την γλώσσα VHDL μέσα από την δημιουργία εφαρμογών της γλώσσας σε υπολογιστή.


Μαθησιακοί Στόχοι

Οι φοιτητές του τμήματος να αποκτήσουν δυνατότητα να:

  • Προσδιορίζουν τον σύγχρονο τρόπο ανάπτυξης και σχεδίασης των ψηφιακών συστημάτων, αναπτύσσουν λογισμικό με χρήση της VHDL
  • Εξετάζουν διατάξεις προγραμματιζόμενης λογικής (PLDs), CPLDs.
  • Αναπτύσσουν διατάξεις πυλών προγραμματιζόμενου πεδίου (FPGA).
  • Συνθέτουν μοντέλα για διάφορες τεχνολογίες αιχμής (ASICs).
  • Οργανώνουν Δομημένη μεθοδολογία στη σχεδίαση πολύ μεγάλων συστημάτων.
  • Εξηγούν την Μοντελοποίηση Συνδυαστικής και Ακολουθιακής Λογικής.
  • Δημιουργούν Σύγχρονα και Ασύγχρονα Ακολουθιακά Κυκλώματα.
  • Οργανώνουν την μοντελοποίηση αριθμητικών πράξεων και μονάδων.
  • Υποστηρίζουν την Βέλτιστη Υλοποίηση και τον  Έλεγχο των  Λογικών Κυκλωμάτων.


Γενικές Ικανότητες

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων.
  • Αυτόνομη εργασία.
  • Σχεδιασμός έργου.


Περιγραφή Μαθήματος

Εισαγωγή στη σύγχρονες τεχνολογίες υλοποίησης ψηφιακών κυκλωμάτων : SSI, Semi-custom, Full-Custom και κυρίως στις διατάξεις προγραμματιζόμενης λογικής (PLDs), CPLDs και διατάξεις πυλών προγραμματιζόμενου πεδίου (FPGA).

Σύνθεση των μοντέλων για διάφορες τεχνολογίες αιχμής που προορίζονται σε συγκεκριμένες εφαρμογές: ειδικά ολοκληρωμένα κυκλώματα εφαρμογής (ASICs).

Εισαγωγή στις σύγχρονες γλώσσες προγραμματισμου περιγραφής κυκλωμάτων υλικού.

Αντικείμενα δεδομένων.

Εντολές σύμφωνης αντιστοίχησης, οντότητες σχεδίων στην γλώσσα VHDL. Εντολή διαδικασίας, Εντολή συνιστώσας.

Εισαγωγή στη εκμάθηση της γλώσσας VHDL.

Δομημένη μεθοδολογία στη σχεδίαση πολύ μεγάλων συστημάτων.

Μοντελοποίηση Συνδυαστικής και Ακολουθιακής Λογικής.

Σύγχρονα και Ασύγχρονα Ακολουθιακά Κυκλώματα.

Μοντελοποίηση αριθμητικών πράξεων και μονάδων Μνήμης και Διαύλων.

Βελτιστοποίηση Υλοποίησης και Έλεγχος Λογικών Κυκλωμάτων.

Σύνθεση με VHDL.


Αξιολόγηση Σπουδαστών

Εργαστηριακές Ασκήσεις μαθήματος (40%)


Βιβλιογραφία

  • Brown-Vranesic, “Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων με τη Γλώσσα VHDL”, McGraw-Hill- Tziola, 2011
  • Salcic Z. & Smailagic A., "Digital System Design & Prototyping Using FPGA & HDL", Kluwer Academic Publishers, 2000.
  • Parhami B., "Computer Arithmetic: Algorithms and Hardware Designs", Oxford Uiv. Press, 1999.
  • Hayes J., "Computer Architecture and Organization", Mc Graw-Hil, 3rd Edition, 1998
  • Salcic, “VHDL and FPLDs”, Kluwer Academic Publishers, 1998
  • Hennessy J.-Patterson D., “Computer Architecture: A Quantitive Approach", Morgan Kaufmann Publishers, 2nd Edition, 1996.