Specificera hårdvarubeteende med hierarkiska och parametriserade beskrivningar.
Implementera och verifiera digitala delar av elektroniksystem i FPGAer med hjälp av hårdvarubeskrivande språk (HDLer) samt enkla konstruktionsverktyg (EDA-verktyg) såsom HDL-simulatorer och syntesverktyg.
Diskutera hur konstruktionsbeslut kan påverka kostnader för konstruktion, tillverkning och användning av digitala elektroniksystem och -komponenter.
Redogöra för kostnader, prestanda och andra signifikanta egenskaper hos vanliga teknologiplattformar (FPGA, ASIC, mjukvara på processor, komponenter på kretskort, ).
Redogöra för metoder för kommunikation och synkronisering mellan hårdvarukomponenter; och välja mellan alternativa metoder utgående från kapacitet och kostnader.
Skriva en labbrapport med kvantitativa resultat, med balans mellan text och data (grafik och tabeller) och väl avvägd datakommentering.
Kursinnehåll
Kursen behandlar grundläggande konstruktionsaspekter för digitala elektroniksystem, med tyngdpunkt på moderna HDL- och verktygsbaserade metoder. Den bygger på och utvidgar kunskaper och färdigheter från grundläggande nivå. Stoffet är uppdelat i fyra huvudteman:
Kombinatorisk och sekvensiell logik: beskrivningar på grindnivå och RTL-nivå; tillståndsmaskiner; hårdvarubeskrivande språk (HDLer).
Hierarki och aritmetik: instantiering och parametrisering; HDL- och skript-baserad parametrisering; talrepresentationer.
Block-till-block-kommunikation: bussar, handskakning, protokoll, metastabilitet; nätverk på chip; FIFO-buffertar; klockdomäner.
Laborationer baseras på konfigurerbar hårdvara (FPGA) som programmeras i VHDL och C/C++/SystemC.
Förutsättningar
Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Litteratur
VHDL-litteratur är användbar för labkursen och senare kurser inom EESD-programmet. Vi rekommenderar läroboken Dally et al: "Digital Design Using VHDL: a Systems Approach" och referensboken Ashenden: "Designer's Guide to VHDL" (den senare finns tillgänglig som E-bok från Chalmers' bibliotek); andra bra VHDL-böcker kan också användas. Forskningsartiklar och annat kompletterande material görs tillgängliga under kursens gång.