LU-DIP-b
Ievads digitālajā projektēšanā (DIP)
LU DF bakalaura studiju kurss DatZ3074, meklēt eStudijās.
- Pasniedzēji: Rinalds Ruskuls, Leo Seļāvo
- Vēstkopa komunikācijai par kursa aktualitātēm, uzdevumiem, termiņiem un problēmām:
- Google grupa lu-dip-b@googlegroups.com Lai pieteiktos, sekot http://groups.google.lv/group/lu-dip-b un pieslēgties ar savu google kontu, vai arī sūtīt epastu pasniedzējam.
Darbu iesniegšana un vērtēšana
Praktisko un mājas darbu iesniegšana izpildāma noteiktajos datumos un laikos elektroniski, e-studijās.
- Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms lekcijas sākuma.
- Iesniegto failu vārdam jābūt sekojošā formātā, ar _svītru tukšumu vietā, piemēram: "DIP_MD1_Vards_Uzvards.pdf"
- Ja iesniedzams teksts, piemēram, eseja vai apraksts, tad failam jābūt PDF formātā, ja vien nav prasīts citādi uzdevuma nosacījumos.
- Ja iesniedzami vairāki faili, piemēram, programmas pirmkods, tad tie iepriekš arhivējami kā *.zip arhīvs ar tādu pat faila vārdu kā aprakstīts iepriekš: "DIP_MD1_Vards_Uzvards.zip".
- Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50%. Ja darbs iesniegts vairāk kā nedēļu pēc termiņa, pasniedzējs darbu var nepieņemt.
Kalendārs
Nedēļas datumi | Kursa saturs |
---|---|
29.08.2016
- 02.09.2016 |
Reģistrācijas nedēļa |
09.09.2016 | Ievadlekcija. Digitālās projektēšanas process.
Praktiskais darbs PD1. Mājas darbs MD1 |
16.09.2016 | Digitālo iekārtu izstrādes pamatelementi. Xilinx Spartan 3E.
Praktiskais darbs PD2. Mājas darbs MD2 |
23.09.2016 | Trigeri. Pulkstenis.
Praktiskais darbs PD3. Mājas darbs MD3 |
30.09.2016 | CPU. DataPath. ALU.
Praktiskais darbs PD4. Mājas darbs MD4 |
07.10.2016 | CPU. DataPath (turpinājums). Instrukciju izpildes maģistrāle.
Praktiskais darbs PD5. Kursa projekts KP1 |
14.10.2016 | CPU. DataPath (turpinājums). Zarošanās. Kontrole.
Praktiskajos darbos turpinām strādāt pie kursa projekta KP1. |
21.10.2016 | CPU. DataPath (nobeigums). Ātrāks summators. Reģistru fails.
Praktiskajos darbos turpinām strādāt pie kursa projekta KP1. |
28.10.2016 | DLX procesors un instrukcijas.
Kursa projekts KP2 |
04.11.2016 | Aparatūras apraksta valodas. Verilog.
Praktiskajos darbos turpinām strādāt pie kursa projekta KP2. |
11.11.2016 | Vidus semestra kontroldarbs
Praktiskajos darbos turpinām strādāt pie kursa projekta KP2. |
18.11.2016 | Aparatūras apraksta valodas. VHDL.
Kursa projekts KP2 |
25.11.2016 | Atmiņa. Fiziskās realizācijas varianti.
Praktiskajos darbos turpinām strādāt pie kursa projekta KP2. |
04.12.2015 | Daudztaktu procesors.
Praktiskajos darbos turpinām strādāt pie kursa projekta KP2. Multicycle CPU PDF 455.60KB (lekciju slaidi no Case Western Reserve University) |
11.12.2015 | Daudztaktu procesors (nobeigums).
Praktiskajos darbos turpinām strādāt pie kursa projekta KP2. Designing a Pipelined CPU PDF 116.22KB (lekciju slaidi no San Diego Supercomputer Center) |
18.12.2015 | FPGA.
Praktiskajos darbos turpinām strādāt pie kursa projekta KP2. How Does FPGA Work PDF 1.06MB (lekciju slaidi no Lund University) |
xx.12.2015
- 01.01.2016 |
Ziemassvētku un Jaungada brīvdienas |
xx.01.2015,
xx.01.2015 |
Konsultācijas |
xx.01.2016 | xx:xx: Gala eksāmena kontroldarbs |
xx.01.2016 | xx:xx: Projektu prezentācijas - kursa noslēgums |
Praktiskie darbi (PD)
Mājas darbi (MD)
Kursa projekti (KP)
Resursi
- Computer organization and design: the hardware/software interface
- Computer Organization & Design The Hardware/Software Interface, 2nd Edition PPT 5.89MB (lekciju slaidi no National Chiao Tung University)
- Computer Organization & Design The Hardware/Software Interface, 3nd Edition PPT 1.86MB (lekciju slaidi no National Chiao Tung University)
- FPGA-Based Prototyping Methodology Manual: Best practices in Design-for-Prototyping (FPMM) is a comprehensive and practical guide to using FPGAs as a platform for SoC development and verification.
- FPGA 101 - Making awesome stuff with FPGAs: Karsten Becker @ 30th Chaos Communication Congress [30c3] by the Chaos Computer Club
Digital design textbooks @ Digilent Inc.
- Introduction to Digital Design - Verilog Edition (PDF)
- Introduction to Digital Design - VHDL Edition (PDF)
- Real Digital - A hands-on approach to digital design
- Module 1: Introduction to Electronic Circuits PDF 465.54KB
- Module 2: Introduction to Digilent's Digital Design Circuit Boards PDF 65.94KB
- Module 3: Circuit Structure with an Introduction to CAD Tools PDF 247.60KB
- Module 4: Logic Minimization PDF 353.07KB
- Module 5: Introduction to VHDL PDF 197.37KB
- Module 6: Combinational Circuit Blocks PDF 244.46KB
- Module 7: Combinational Arithmetic Circuits PDF 361.00KB
- Module 8: Signal Propagation Delays PDF 126.77KB
- Module 9: Basic Memory Circuits PDF 232.41KB
- Module 10: The Structural Design of Sequential Circuits PDF 245.58KB
Saites
Xilinx produkti (FPGA čipi)
- Xilinx kompānijas (FPGA ražotājs) portāls
- Spartan 3E FPGA Family datasheet
- Spartan-6 FPGA Family datasheet
- Using Digital Clock Managers (DCMs) in Spartan-3 FPGAs
Xilinx attīstītajrīki
DiLab ir pieejami sekojoši Xilinx (Digilent) attīstītajrīki:
- ANVYL
- Anvyl Reference Manual: (PDF) (Website)
- ANVYL programmēšana - Pamācība, kā uzlādēt dizainu uz Anvyl dēļa
- UCF file templates.
PMOD papildus moduļi
Mums ir pieejami dažādi PMOD perifērijas iekārtu moduļi (pārsvarā 1x6 formātā) par kuriem sīkāk var lasīt Digilentic portālā.
- ADC modulis PmodAD1 PB200064
- DAC modulis: PmodDA2 PB200-113
- 3.5mm konektori ar pastiprinātāju: PmodAmp1
- RCA konektori: Pmod CON4 (CON1 RevB)
- BNC konektori: Pmod CON2 PB200066
- 7-segmentu LED x 2: PmodSSD
- Pmod LED x 4: PB200076
- Komutācijas modulis PTPH PB200-001
- Seriālā zibatmiņa: PmodSF
- Video signālu dekodera modulis VDEC1
- Pmod kabelis 6x1
- Skaļrunis ar 3.5mm konektoru: SPEAKER
- Konektors vadiem PmodCON1
- Rotējošais enkoderis PmodENC
- USB saskarne PmodUSBUART
- Ultraskaņas distances mērītājs PmodMAXSONAR
- Audio DAC SPI PmodMIC3
Xilinx ISE instalācija
Xilinx ISE WebPACK (14.7)
Xilinx ISE WebPACK (12.2)
- Installer for Linux TAR/GZ 3.02GB (nepieciešams reģistrēties www.xilinx.com)
- Installer for Windows TAR/GZ 2.96GB (nepieciešams reģistrēties www.xilinx.com)
- ISE In-Depth Tutorial (ver.12.2) PDF 5.04MB
- ISim User Guide (ver.12.2) PDF 1.96MB
Xilinx ISE lietošana
- UCF failu šabloni FPGA platformām.
Vispārīga lietošana
- ISE In-Depth Tutorial (ver.14.7) PDF
- Xilinx ISE dokumentācija - dažādi dokumenti
Simulācija ar ISim
- ISim User Guide (ver.14.7) PDF 1.96MB
- ISim in-depth Tutorial PDF
- Simulācija ar ISim - pamācības video
Simulācija ar ModelSim
- Xilinx ISE In-Depth Tutorial - PDF
- Pamācība no Pensilvānijas Universitātes
- How to do a Timing Simulation using Modelsim and Xilinx ISE - video pamācība
Video applications using FPGA
ANVYL attīstītājrīks
ANVYL ir Xilinx Spartan 6G FPGA bāzēts attīstītājrīks ar dažādām papildus un perifērijas iekārtām.
- ANVYL programmēšana - kā uzlādēt dizainu uz Anvyl dēļa
- Video ar Anvyl programmēšanas piemēru
PYNQ ietvars
PYNQ ir ietvars kas iespējo FPGA aparatūras funkciju izmantošanu ar Python programmēšanas valodu. Atbalstītā aparatūra iekļauj ZYNQ.
PYNQ informācijas avoti:
PYNQ projekti
PYNK un PMOD
HDL pamācības (Verilog, VHDL)
- Verilog Tutorials
- handout by Peter Milder (15 pages).
- by asic-world (227 pages) PDF 876.25KB
- by asic-world, online version
- by NANDLand.com
- VHDL Tutorials
- VHDL Tutorial I (15 pages)
- VHDL Tutorial II (84 pages) PDF 391.95KB
- Debouncing
RISC-V
- Specifications
- Getting started - Assembly manual
- Green card
- RISC-V Instruction Set Manual from five-embeddev.com
- RISC-V Interpretators online
- RISC-V Online Assembler
Seriālie protokoli
- Asinhroni seriālais ports, RS232 un tml.
- SPI protokols
- SPI tutorial at Sparkfun
- I2C un 2-wire protokols
- I2C communication protocol at Circuit basics
- I2C Tutorial at Sparkfun
- One-wire protokols
- 1-wire protocol basics at rfwireless-world.com
- Guide to 1-wire devices at Maxim-IC
- USB
- Specifikācija - Infineon / Cypress.
IP cores priekš FPGA
- LatticeMicro 32 soft-procesors
Ieteikumi prezentāciju veidošanā
Piezīmes par plakātu un prezentāciju veidošanu
Citi kursi un saites
- 8 Bit Workshop - aparatūras simulators pārlūkā, tai skaitā Verilog.
- Circuitlab.com - vienkāršu shēmu testēšana interneta pārlūkā
- FPGA 4 fun! - FPGA informācija un projekti iesācējiem un ne tikai.
- Hades demonstration applets
- CPU Shack
- Why hardware development is hard by Dan Luu
- How a CPU is made (video)
- FPGA 101 - Making awesome stuff with FPGAs - FPGA 101 lekcija "30th Chaos Communication Congress (30c3) by the Chaos Computer Club (CCC)" konferencē.
- Intel: The Making of a Chip with 22nm/3D Transistors (video)
- Down to the silicon: how the Z80's registers are implemented
- MIT Introductory Digital Systems Lab (2008.g. MIT kurss)
- ASIC izmaksu kalkulators (Sigenics)
- HotMobile 2017 - Separated by Birth: Hidden Differences Between Seemingly-Identical Smartphone CPU's
Domu graudi
- Tranzistors - 1953.gada dokumentālā filma