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In diesem Kurs gibt es 4 Module
Dieser Kurs führt Sie in alle Aspekte der Entwicklung von Soft-Prozessoren und geistigem Eigentum (IP) im FPGA-Design ein. Sie lernen den Umfang der Soft-Prozessor-Typen und -Fähigkeiten kennen und erfahren, wie Sie Ihren eigenen Soft-Prozessor in einem FPGA erstellen können, einschließlich des Entwurfs der Hardware und der Software für einen Soft-Prozessor. Sie werden lernen, wie Sie IP-Blöcke und benutzerdefinierte Befehle zu Ihrem Soft-Prozessor hinzufügen können. Nachdem der Soft-Prozessor fertiggestellt ist, lernen Sie, wie Sie das Design mit Hilfe von Simulation und einem internen Logikanalysator verifizieren. Nach Abschluss des Kurses werden Sie wissen, wie man Softprozessoren und IP erstellt und einsetzt - eine sehr nützliche Fähigkeit.
Dieser Kurs besteht aus 4 Modulen, ungefähr 1 pro Woche für 4 Wochen. Jedes Modul umfasst ein bis zwei Stunden Videovorlesungen, Leseaufgaben, Diskussions-Prompts und eine Bewertung am Ende des Moduls. Dieser Kurs beinhaltet spezifische Hardware- und Softwareanforderungen. Bitte lesen Sie die FAQ unten, um alle Einzelheiten zu erfahren.
Dieses Modul führt Sie in das Konzept eines Softprozessors im Allgemeinen und in das Hardwaredesign für Softprozessoren im Besonderen ein. Es bietet einen Überblick über Softprozessoren und beschreibt die verschiedenen Arten, die von Xilinx, Altera, Microsemi und Lattice angeboten werden. Anschließend wird der Nios II Softprozessor von Altera ausführlich vorgestellt. Die Vorteile der Verwendung von Softprozessoren zur Vermeidung von Veralterung und für mehr Flexibilität werden erläutert. Der Inhalt führt Sie durch ein Hardwaredesign des Nios II Prozessors unter Verwendung von Qsys, dem Systemdesign-Tool von Altera. Abschließend wird das Design eines benutzerdefinierten Befehls im Nios II vorgestellt, der die Vielseitigkeit des Softprozessors in einem FPGA zeigt.
Das ist alles enthalten
11 Videos4 Lektüren1 Aufgabe1 Diskussionsthema
Infos zu Modulinhalt anzeigen
11 Videos•Insgesamt 86 Minuten
Einführung in den Kurs•2 Minuten
Einen Soft-Prozessor erstellen•2 Minuten
Vorteile des Soft-Prozessors•8 Minuten
Soft Processor Flows•6 Minuten
Soft-Prozessor-Architekturen, Teil 1•11 Minuten
Soft-Prozessor-Architekturen, Teil II•8 Minuten
Nios II Entwicklung, Teil I•7 Minuten
Nios II Entwicklung, Teil 2•9 Minuten
Plattform Designer Live-Demo•20 Minuten
Nios II: Zusammenstellung•6 Minuten
Nios II: Anpassung•7 Minuten
4 Lektüren•Insgesamt 31 Minuten
Kursaktualisierungen und Unterstützung bei der Barrierefreiheit•1 Minute
Nicht-anrechenbare Studenten: Willkommen und wo Sie Hilfe finden•10 Minuten
FPGA-Softcore-Prozessoren und IP-Erwerb Bewertungsstrategie•10 Minuten
Hardware & Software Anforderungen•10 Minuten
1 Aufgabe•Insgesamt 30 Minuten
Modul 1 Quiz•30 Minuten
1 Diskussionsthema•Insgesamt 10 Minuten
Stellen Sie sich vor•10 Minuten
Software für Softcore-Prozessoren schreiben
Modul 2•3 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Dieses Modul geht näher auf die Entwicklung von Softprozessoren ein. Es beschreibt den Entwicklungsablauf für Softprozessoren im Detail, einschließlich der Tools, die für die Entwicklung von Software für den Softprozessor benötigt werden. Anschließend wird die Eclipse-basierte IDE für die Nios II Softwareentwicklung vorgestellt. Dann wird gezeigt, wie die Ausgabe des Qsys-Designs verwendet wird, um ein Board Support Package (BSP) für den Prozessor zu erstellen, was notwendig ist, da das Hardwaredesign des Prozessors geändert werden kann und die BSP-Softwarebibliothek alle Änderungen unterstützen muss. Die Verwendung des BSP-Editors zur Konfiguration des Prozessors durch Programmierung von Steuerregistern wird demonstriert. Schließlich wird die Verwendung des in Modul 1 entwickelten benutzerdefinierten Befehls vorgestellt, einschließlich der Verwendung von Software-Makros zur Vervollständigung der Implementierung des benutzerdefinierten Befehls.
Das ist alles enthalten
8 Videos1 Lektüre1 Aufgabe
Infos zu Modulinhalt anzeigen
8 Videos•Insgesamt 33 Minuten
Einführung in Software für Softprozessoren•3 Minuten
Software für Softprozessoren•4 Minuten
Einführung in die NIOS IDE•4 Minuten
C-Programmierung für Softprozessoren•4 Minuten
C-Programme erstellen•3 Minuten
Programmierung von Soft-Prozessoren•6 Minuten
Speicher im NIOS II•5 Minuten
Zugriff auf benutzerdefinierte Anweisungen•4 Minuten
1 Lektüre•Insgesamt 90 Minuten
Woche 2 Lektüre•90 Minuten
1 Aufgabe•Insgesamt 30 Minuten
Modul 2 Quiz•30 Minuten
IP-Erwerb und Integration
Modul 3•2 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Das moderne FPGA-Design konzentriert sich nicht mehr auf das Design von HDL-Modulen, sondern auf den Erwerb und die Verwendung von IP-Cores. In diesem Modul stellen wir Ihnen IP-Cores vor, einschließlich der Angebote aller großen Anbieter, Intel Altera, Xilinx, Microchip Microsemi und Lattice. Sie werden lernen, wie Sie diese Cores finden, erwerben und verwenden können.
Das ist alles enthalten
6 Videos1 Lektüre1 Aufgabe
Infos zu Modulinhalt anzeigen
6 Videos•Insgesamt 26 Minuten
Einführung in IP-Cores•2 Minuten
Microsemi IP-Kerne•6 Minuten
Intel Altera IP-Kerne•7 Minuten
Xilinx IP-Kerne•2 Minuten
Lattice IP-Kerne•5 Minuten
Intel Altera IP-Kerne für Qsys•4 Minuten
1 Lektüre•Insgesamt 60 Minuten
Woche 3 Lektüre•60 Minuten
1 Aufgabe•Insgesamt 30 Minuten
Modul 3 Quiz•30 Minuten
Einführung in ModelSim und Simulation zur Verifizierung
Modul 4•4 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Mit der Arbeit an immer komplexeren FPGA-Designs steigen die Herausforderungen, ein fehlerfreies Design zu erstellen, exponentiell an. Ein gutes Verständnis der Werkzeuge, die zur Überprüfung der Korrektheit des Designs benötigt werden, wird immer wichtiger. Nach der Einführung in die Simulation in den vorangegangenen Sitzungen werden wir in diesem Modul die Simulation mit ModelSim anhand einiger Beispiele vertiefen. Dadurch wird der Nutzen der Simulation für die Verifizierung und Fehlersuche deutlich. In diesem Modul wird auch detailliert beschrieben, wie der Simulator funktioniert und wie er durch die Verwendung von Delta-Verzögerungen Gleichzeitigkeit erreicht. Als letzter Schritt im Debugging-Prozess wird der interne Logikanalysator SignalTap II vorgestellt.
Das ist alles enthalten
8 Videos1 Lektüre1 Aufgabe
Infos zu Modulinhalt anzeigen
8 Videos•Insgesamt 67 Minuten
Einführung in ModelSim und Simulation zur Verifizierung•2 Minuten
Grundlagen der RTL-Simulation•9 Minuten
Simulation mit Altera ModelSim•9 Minuten
ModelSim von Quartus Prime aus starten•13 Minuten
Testbenches für die Verifizierung•4 Minuten
Entwerfen für Simulation•13 Minuten
Simulation zur Verifizierung•8 Minuten
Logik-Analyse mit SignalTap II•9 Minuten
1 Lektüre•Insgesamt 120 Minuten
Woche 4 Lektüre•120 Minuten
1 Aufgabe•Insgesamt 30 Minuten
Modul 4 Quiz•30 Minuten
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Auf einen Abschluss hinarbeiten
Dieses Kurs ist Teil des/der folgenden Studiengangs/Studiengänge, die von University of Colorado Boulderangeboten werden. Wenn Sie zugelassen werden und sich immatrikulieren, können Ihre abgeschlossenen Kurse auf Ihren Studienabschluss angerechnet werden und Ihre Fortschritte können mit Ihnen übertragen werden.¹
Mögliche Abschüsse anzeigen
Auf einen Abschluss hinarbeiten
Dieses Kurs ist Teil des/der folgenden Studiengangs/Studiengänge, die von University of Colorado Boulderangeboten werden. Wenn Sie zugelassen werden und sich immatrikulieren, können Ihre abgeschlossenen Kurse auf Ihren Studienabschluss angerechnet werden und Ihre Fortschritte können mit Ihnen übertragen werden.¹
¹Erfolgreiche Bewerbung und Einschreibung sind erforderlich. Es gelten die Zulassungsbedingungen. Jede Einrichtung legt die Anzahl der Credits fest, die durch die Absolvierung dieser Inhalte anerkannt werden und auf die Abschlussanforderungen angerechnet werden können, wobei bereits vorhandene Credits berücksichtigt werden. Klicken Sie auf einen bestimmten Kurs, um weitere Informationen zu erhalten.
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Dozent
Lehrkraftbewertungen
Lehrkraftbewertungen
Wir haben alle Lernenden um Feedback zu unseren Dozenten gebeten, ausgehend von der Qualität ihres Unterrichtsstils.
Die CU Boulder ist eine dynamische Gemeinschaft von Gelehrten und Lernenden auf einem der spektakulärsten College-Campus des Landes. AS eine von 34 öffentlichen US-Institutionen in der angesehenen Association of American Universities (AAU), haben wir eine stolze Tradition der akademischen Exzellenz, mit fünf Nobelpreisträgern und mehr als 50 Mitglieder der renommierten akademischen Akademien.
Was sind die Hardware- und Softwareanforderungen für diesen Kurs?
Systemanforderungen
● Computer, auf dem die erforderlichen FPGA-Entwicklungstools ausgeführt werden können
● Unterstützte Betriebssysteme
● Windows 10 oder 11
● Aktuelles Linux-Betriebssystem (z. B. RHEL 6.5, CentOS 6.5 oder höher), entweder nativ oder in einer virtuellen Maschine unter Windows 8 oder 10
● Mindestens 8 GB RAM
● Mindestens 20 GB freier Festplattenspeicher zum Herunterladen und Installieren von Quartus Prime Lite 16.1, ModelSim 16.1, Programmierwerkzeugen und Kursprojektdateien
Hardware-Anforderungen
Für diesen Kurs in der Spezialisierung ist kein Hardware-Board erforderlich. Für den vierten und letzten Kurs, ECEA 5363 FPGA Capstone: Building FPGA Projects, ist das DE10-Lite Board erforderlich.
Fähigkeit, die folgenden FPGA-Entwicklungstools zu installieren, die im Kurs angeboten werden (Windows-Versionen):
● Quartus Prime Lite Edition 16.1
● ModelSim Intel FPGA Ausgabe 16.1
quartus Programmer und Geräteunterstützungsdateien (MAX 10 und Cyclone Gerätefamilien)
Wann werde ich Zugang zu den Vorlesungen und Aufgaben haben?
Um Zugang zu den Kursmaterialien und Aufgaben zu erhalten und um ein Zertifikat zu erwerben, müssen Sie die Zertifikatserfahrung erwerben, wenn Sie sich für einen Kurs anmelden. Sie können stattdessen eine kostenlose Testversion ausprobieren oder finanzielle Unterstützung beantragen. Der Kurs kann stattdessen die Option "Vollständiger Kurs, kein Zertifikat" anbieten. Mit dieser Option können Sie alle Kursmaterialien einsehen, die erforderlichen Bewertungen abgeben und eine Abschlussnote erhalten. Dies bedeutet auch, dass Sie kein Zertifikat erwerben können.
Was bekomme ich, wenn ich mich für diese Specialization einschreibe?
Wenn Sie sich für den Kurs einschreiben, erhalten Sie Zugang zu allen Kursen der Spezialisierung, und Sie erhalten ein Zertifikat, wenn Sie die Arbeit abgeschlossen haben. Ihr elektronisches Zertifikat wird Ihrer Seite "Leistungen" hinzugefügt - von dort aus können Sie Ihr Zertifikat ausdrucken oder Ihrem LinkedIn-Profil hinzufügen.
Ist finanzielle Hilfe verfügbar?
Ja. Für ausgewählte Lernprogramme können Sie finanzielle Unterstützung oder ein Stipendium beantragen, wenn Sie die Einschreibegebühr nicht aufbringen können. Wenn für das von Ihnen gewählte Lernprogramm eine finanzielle Unterstützung oder ein Stipendium verfügbar ist, finden Sie auf der Beschreibungsseite einen Link zur Beantragung.