Trefwoorden
System-on-chip ontwerp, Hardware/software codesign, Digitale hardware ontwerppatronen, Ingebedde systemen
Doelstellingen
Dit is een specialisatiecursus in digitaal ontwerp die uit 2 delen bestaat. In het eerste deel wordt verder ingegaan op de optimalisatie van code en dataflowgrafen. In het tweede deel wordt het abstractieniveau verhoogd door de introductie van
berekenings- en communicatiemodellen. Hoe dergelijke modellen te gebruiken wordt geillustreerd aan de hand van diverse hardware-patronen (naar analogie met sofware-patronen). De hardware-patronen worden grondig uitgewerkt in VHDL. De technieken uit de cursus worden toegepast op de hardware/software-partitionering van een aantal klassieke algoritmes.
De labo’s maken gebruik van de EDK omgeving van Xilinx. De labo’s omvatten oefeningen op de implementatie van gecombineerde hardware/software systemen, op bussystemen en periferieblokken.
Leerinhoud
1. HW/SW ontwerpcycli
2. Profilering van code
3. Algoritmes voor scheduling van DFGs
4. Resource deling en binding voor DFGS
5. Hardware/software-partitionering (CDFGs, lustransformaties, granulariteit)
6. Klassieke berekeningsmodellen (Concurrent sequential processes, Discrete events, Cycle driven, Process networks, Data Flow Networks, …)
7. Berekeningsmodellen voor ingebedde systemen (Statecharts, Program State Machines)
8. VLIW en coarse grain architecturen
9. Specificatie en generatie van instructies
10. RTOS basisconcepten
Begincompetenties
Om dit opleidingsonderdeel te kunnen volgen dient men ook ingeschreven (geweest) te zijn voor de opleidingsonderdelen: Digitaal Ontwerp.
Eindcompetenties
In dit opleidingsonderdeel leert de student complexe systemen te ontwerpen met een combinatie van hardware en software. Een belangrijk is het beheersen van complexiteit.
Kerncompetentie 1:
In staat zijn om te ontwerpen op SoC niveau, inbegrepen het ontwerp en gebruik van hard- en softcores. (D5)
De student moet in staat zijn op een algoritmische manier te denken, een algoritme te beschrijven, te profileren en uit te testen op een manier die losstaat van de uiteindelijke implementatie. De student leert hoe een algoritme moet opgesplitst worden in hardware en software, en hoe beide delen kunnen gerealiseerd worden als een System-on-Chip of op een ingebed systeem.
Algemene competentie 1:
In staat zijn om wetenschappelijk-disciplinaire inzichten toe te passen op complexe ingenieurstechnische problemen (AIC1).
Er wordt een methodologie aangeleerd die nodig is om complexe systemen te bouwen.
Algemene competentie 2:
In staat zijn complexe problemen adequaat op te lossen (AC3).
De typische ontwerpproblemen die aangepakt worden zijn behoorlijk complex, zoals hardware-ondersteunde beeldverwerking, MP3-codecs, perceptiegebaseerde video en audiocodecs.
Leermaterialen
::Voor meer informatie, klik hier::
Handouts van transparanten staan op Dokeos.
Referentiewerken:
Synthesis and Optimization of Digital Circuits – De Micheli
Synthesis techniques and optimizations for reconfigurable systems – Kastner, Kaplan, Sarrafzadeh
Embedded System Design – Peter Marwedel
Modeling embedded systems and SOC's - Axel Jantsch
Studiekosten
10 euro
Studiebegeleiding
De lesgevers zijn bereikbaar voor meer uitleg langs de daarvoor voorziene kanalen. Er wordt gewerkt aan projecten tijdens begeleide labosessies.
Onderwijsvormen
De theorielessen worden geillustreerd met labosessies.
Evaluatievorm
Mondeling examen met open boek.
Beoordeling van het groepsproject.
De beoordeling en het tot stand komen van de eindquotatie van het opleidingsonderdeel gebeurt via het wiskundige gemiddelde volgens de toegekende coëfficiënten.
Indien op één van de onderscheiden vakken (delen van opleidingsonderdelen) 7 of minder op 20 wordt behaald, kan worden afgeweken van deze rekenkundige berekening van de eindquotatie en kunnen de punten bij consensus worden toegekend.
OP-leden
Vakgroep elektronica.
|
|
