Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással
    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Áramkörtervezés az absztrakciótól a realizációig

    A tantárgy angol neve: Circuit Design from Abstraction to Realisation

    Adatlap utolsó módosítása: 2016. április 27.

    Tantárgy lejárati dátuma: 2020. július 15.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnöki Szak

    Mérnökinformatikus Szak

    Szabadon választható tárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIEEAV11   2/0/0/f 2  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Czirkos Zoltán,
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Horváth Péter

    Tanársegéd

    Elektronikus Eszközök Tsz.

    Dr. Czirkos Zoltán

    Egyetemi docens

    Elektronikus Eszközök Tsz.
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Mikroprocesszor architektúrák, C és C++ programozási nyelvek alapszintű ismerete. VHDL vagy Verilog alapszintű ismerete.
    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:
    Digitális technika 1-2 (VIIIAA01, VIIIAA02), A programozás alapjai 1-2 (VIHIAA01, VIAUAA00)
    7. A tantárgy célkitűzése A tantárgy célja a hallgató tudásának elmélyítése, annak ismertetése, hogy milyen elvonatkoztatásokat alkalmazunk összetett digitális rendszerek tervezése során, és a különböző formális nyelvek (magas szintű programozási és hardverleíró nyelvek) hogyan alkalmazhatók speciálisan az összetett digitális rendszerek leírásában, tervezésében és funkcionális verifikációjában.
    8. A tantárgy részletes tematikája A digitális rendszertervezésben alkalmazott elvonatkoztatási szintek jellegzetességeinek és optimalizációs szempontjainak bemutatása után a félév első részében a magas szintű programozási paradigmák (procedurális és objektumorientált) különböző formális nyelvi eszközei kerülnek bemutatásra egy-egy tárolt programú mikroprocesszoros rendszer különböző absztrakt modelljein keresztül. A félév második részének központi témája az algoritmusszintű modellek felhasználásával elkészített regiszter-transzfer szintű (Register-Transfer Level, RTL) reprezentációk tervezésének folyamata. Az előadás-sorozat e része a SystemC-alapú HW/SW együttes tervezést, az ugyancsak SystemC-re épülő ciklushelyes modellezést, valamint a VHDL nyelvre épülő, automatizált áramkörszintézisre optimalizált tervezési módszereket és technikákat mutatja be a korábban megismert demonstrációs célú mikroprocesszoros rendszermodellek különböző implementációinak segítségével. A tárgy továbbá áttekintést nyújt az áramköri tervek fizikai megvalósításának lehetséges technológiáiról, beleértve a standard cellás ASIC és programozható logikai áramköröket (CPLD-k, FPGA-k). A félév záró részében az összetett digitális rendszerek magas szintű verifikációs módszerei (e nyelv, eRM verifikációs módszertan) kerülnek bemutatásra.
    Heti bontásban:
    1. hét: Elvonatkoztatási szintek a digitális rendszertervezésben
    2. hét: Mikroprocesszorok algoritmusszintű modellezése: procedurális megközelítés
    3. hét: Mikroprocesszorok algoritmusszintű modellezése: objektumorientált megközelítés
    4. hét: A VHDL áttekintése: szintetizálható nyelvi szerkezetek RTL tervezéshez
    5. hét: VHDL-alapú RTL tervezés
    6. hét: RTL optimalizáció I.: alapfogalmak
    7. hét: RTL optimalizáció II.: Clock Domain Crossing (CDC), Reset
    8. hét: RTL optimalizáció III.: adatút-optimalizálás: erőforrásigény, időzítés, fogyasztás
    9. hét: Mikroprocesszorok RTL modellezése
    10. hét: A SystemC RTL áttekintése, procedurális modellek felhasználása ciklushelyes modellezésben SystemC burkolókkal
    11. hét: Implementációs technológiák: stdcell ASIC, CPLD, FPGA
    12. hét: ASIC verifikáció I.: alapfogalmak
    13. hét: ASIC verifikáció II.: Az eRM verifikációs módszertan
    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Heti 2 óra előadás.
    10. Követelmények a. Opcionális otthoni házi feladat elkészítése.
    Egy zárthelyi dolgozat írása.
    b. A tárgy sikeres teljesítésének feltételei: zárthelyi legalább elégséges megoldása.
    c. A félévközi jegy a zárthelyin elért pontszám alapján, az opcionálisan benyújtott házi feladatra adott pontszámmal való korrekció után alakul ki. Az opcionális házi feladat a pótlási héten még beadható. A házi feladatra  legfeljebb a zh-n elérhető maximális pontszám 25%-a adható.
    11. Pótlási lehetőségek A tárgyból 1 pót ZH-t és 1 pót-pót ZH-t iratunk a pótlási időszakban.
    12. Konzultációs lehetőségek Az előadóval történt egyeztetést követően folyamatos.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Elektronikusan elérhető előadás fóliák, oktató által készített segédanyagok, forráskódok.
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra28
    Félévközi készülés órákra10
    Felkészülés zárthelyire10
    Házi feladat elkészítése12
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása 
    Vizsgafelkészülés 
    Összesen60
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Horváth Péter

    Tanársegéd

    Elektronikus Eszközök Tsz.

    Dr. Czirkos Zoltán

    Egyetemi adjunktus

    Elektronikus Eszközök Tsz.