Проектирање  вградливи системи со FPGA

Последна измена: јули 20, 2023
1. Наслов на наставниот предмет Проектирање  вградливи системи со FPGA
2. Код 4ФЕИТ05023
3. Студиска програма 9-ВМС, 16-МНТ, 18-ЕНЕЛ, 19-МВ, 22-БЕ
4. Организатор на студиската програма

(единица, односно институт, катедра, оддел)

Факултет за електротехника и информациски технологии
5. Степен (прв, втор, трет циклус) Втор циклус студии
6. Академска година/семестар I/1 7.   Број на ЕКТС кредити 6.00
8. Наставник Д-р Катерина Ралева
9. Предуслов за запишување на предметот
10. Цели на предметната програма (компетенции):

Овој предмет дава основа за FPGA дизајн на вградливи системи (запознавање со концептот на програмабилни компоненти, што е FPGA технологија, избор на FPGA платформа за дадена апликација, опис и разработка на јазикот за опис на хардвер – VHDL).  Студентот што ќе го заврши курсот Ќе биде оспособен за самостојно дизајнирање на комплексни дигитални кола и системи со помош на VHDL и нивна синтеза на FPGA развојна платформа.

11. Содржина на програмата:

Дигитален VLSI дизајн и потребата од јазици за опис на хардвер (HDL). Расположиви технологии за изработка на интегрирани кола. Програмабилни технологии. Комплексни програмабилни логички уреди (CPLD) – основна архитектура, типови на програмабилни интерконекции и интерна структура на макроќелии кај комерцијални CPLD. FPGA – основни карактеристики и архитектура. Архитектура на типични претставници на FPGA компоненти од водечки производители. Структура на VHDL – ентитети и архитектури. Дефинирање на сигнали. Паралелни и секвенцијални наредби. VHDL опис на комбинациона и секвенцијална логика. Симулација, функции и процедури во VHDL. Оптимизација и имплементација на конечни автомати и податочните патеки.  Мемориски компоненти и мемориски контролери. RAM меморија (дистрибуиранa и вградена) во FPGA. Примена на IP блокови (Intellectual Property) во FPGA . Хиерархија во дизајнирањето на големи дигитални системи. RTL (Register Transfer Level) дизајн – дефиниција, типови на RTL дизајн, предности, недостатоци. Чекори во методата на RTL дизајнирање. Оптимизација на RTL дизајнот. RTL дизајн со користење на јазик за опис на хардвер. Синтеза и имплементација на дизајнот. Креирање на испитни пултови. Високонивоовски дизајн. Хардверско-софтверски кодизајн.

12. Методи на учење:

Комбиниран начин на учење: предавања подржани со презентации и визуелизација на концептите, проектни задачи.

13. Вкупен расположив фонд на време 180
14. Распределба на расположивото време 3 + 3
15. Форми на наставните активности 15.1 Предавања – теоретска настава 45 часови
15.2 Вежби (лабораториски, аудиториски), семинари, тимска работа 45 часови
16. Други форми на активности 16.1 Проектни задачи 30 часови
16.2 Самостојни задачи 30 часови
16.3 Домашно учење 30 часови
17. Начин на оценување
17.1 Тестови 30 бодови
17.2 Семинарска работа/проект (презентација: писмена и усна) 50 бодови
17.3. Активност и учење 20 бодови
17.4. Завршен испит 0 бодови
18. Критериуми за оценување (бодови/оценка) до 50 бода 5 (пет) (F)
од 51 до 60 бода 6 (шест) (E)
од 61 до 70 бода 7 (седум) (D)
од 71 до 80 бода 8 (осум) (C)
од 81 до 90 бода 9 (девет) (B)
од 91 до 100 бода 10 (десет) (A)
19. Услов за потпис и полагање на завршен испит изработка на домашни и проектни задачи
20. Начин на полагање на испитот писменни тестови и усна одбрана на завршен проект
21. Јазик на кој се изведува наставата Македонски и Англиски
22. Метод на следење на квалитетот на наставата Интерна евалуација и анкети
23. Литература
23.1.      Задолжителна литература
Ред.

број

Автор Наслов Издавач Година
1. B. Mealy and F. Tappero Free Range VHDL http://www.freerangefactory.org 2019
2. Clive Maxfield The Design Warrior’s Guide to FPGA Elsevier Inc 2004
23.2.      Дополнителна литература
Ред.

број

Автор Наслов Издавач Година
1. Volnei A. Pedroni  Circuit Design and Simulation with VHDL  The MIT Press  2010
2.  Peter J. Ashenden  Digital Design: An Embedded System Approach using Verilog  Elsevier Inc.  2008