Wenn Sie sich für diesen Kurs anmelden, werden Sie auch für diese Spezialisierung angemeldet.
Lernen Sie neue Konzepte von Branchenexperten
Gewinnen Sie ein Grundverständnis bestimmter Themen oder Tools
Erwerben Sie berufsrelevante Kompetenzen durch praktische Projekte
Erwerben Sie ein Berufszertifikat zur Vorlage
In diesem Kurs gibt es 4 Module
Dieser Kurs kann auch als ECEA 5360 im Rahmen des Master of Science in Electrical Engineering der CU Boulder angerechnet werden. Programmierbare Logik hat sich als Kerntechnologie für den Aufbau elektronischer Systeme immer mehr durchgesetzt. Durch die Integration von Soft-Core- oder Hard-Core-Prozessoren sind diese Geräte zu kompletten System-on-Chip-Systemen geworden, die Allzweckprozessoren und ASICs immer mehr verdrängen. Vor allem Hochleistungssysteme werden heute fast immer mit FPGAs realisiert.
Dieser Kurs vermittelt Ihnen die Grundlagen des FPGA-Designs in eingebetteten Systemen sowie praktische Designfähigkeiten. Sie lernen, was ein FPGA ist und wie diese Technologie entwickelt wurde, wie man die beste FPGA-Architektur für eine bestimmte Anwendung auswählt, wie man modernste Software-Tools für die FPGA-Entwicklung einsetzt und wie man kritische digitale Designprobleme mit FPGAs löst. Sie verwenden FPGA-Entwicklungstools, um mehrere Beispieldesigns, einschließlich eines kundenspezifischen Prozessors, zu erstellen. Wenn Sie eine Karriere im Bereich Elektronikdesign anstreben oder ein Ingenieur sind, der sich beruflich verändern möchte, ist dies ein hervorragender Kurs, um Ihre Karrierechancen zu verbessern. Dieser Kurs beinhaltet spezifische Hardware- und Softwareanforderungen. Bitte lesen Sie die FAQ unten, um alle Einzelheiten zu erfahren.
Was ist das überhaupt, diese programmierbare Logik? In Modul 1 lernen Sie die Geschichte und die Architektur von programmierbaren Logikbausteinen kennen, einschließlich Field Programmable Gate Arrays (FPGAs). Sie werden lernen, den Unterschied zwischen einem FPGA, einem CPLD, einem ASSP und einem ASIC zu beschreiben, die historische Entwicklung programmierbarer Logikbausteine zu rekapitulieren und logische Schaltungen mit LUTs zu entwerfen. Zu den Beispielen gehören Entwürfe von digitalen Addierern und Multiplizierern in FPGAs.
1. Willkommen in der Welt der programmierbaren Logik und des FPGA-Designs•2 Minuten
2. Eine kurze Geschichte der programmierbaren Logik•10 Minuten
3. CPLD Architektur•5 Minuten
4. LUTs und FPGA-Architektur•9 Minuten
5. LUTs für Logikdesign•3 Minuten
6. Entwerfen von Addierern•6 Minuten
7. Multiplikatoren entwerfen•3 Minuten
7 Lektüren•Insgesamt 131 Minuten
Kursaktualisierungen und Unterstützung bei der Barrierefreiheit•1 Minute
Nicht-anrechenbare Studenten: Willkommen und wo Sie Hilfe finden•10 Minuten
Über diesen Kurs•10 Minuten
Einführung in FPGA-Design für eingebettete Systeme Bewertungsstrategie•10 Minuten
Hardware & Software Anforderungen•10 Minuten
Woche 1 Empfohlene Lektüre•80 Minuten
Woche 2 Anweisungen und Dateien zur Aufgabe•10 Minuten
1 Aufgabe•Insgesamt 30 Minuten
Mission 002: Woche 1 Quiz•30 Minuten
1 peer review•Insgesamt 60 Minuten
Mission 001: Woche 1 Bewerbungsauftrag•60 Minuten
2 Diskussionsthemen•Insgesamt 20 Minuten
Stellen Sie sich vor•10 Minuten
Nachschlagetabellen vs. Gates•10 Minuten
FPGA Design Tool Flow; Ein Beispiel-Design
Modul 2•4 Stunden abzuschließen
Moduldetails
In Modul 2 werden Sie anspruchsvolle FPGA-Designtools installieren und verwenden, um ein Beispieldesign zu erstellen. Sie lernen die Schritte des Standard-FPGA-Designablaufs kennen, wie Sie mit der Quartus Prime Development Suite von Intel Altera einen Pipeline-Multiplikator erstellen und wie Sie die Integrität des Designs mit dem RTL Viewer und durch Simulation mit ModelSim überprüfen. Mit dem TimeQuest Timing Analyzer werden Sie das Timing Ihres Designs analysieren, um ein geschlossenes Timing zu erreichen.
Das ist alles enthalten
10 Videos2 Lektüren2 Aufgaben1 peer review
Infos zu Modulinhalt anzeigen
10 Videos•Insgesamt 118 Minuten
1. Der FPGA-Entwurfsablauf•4 Minuten
3. Installieren von Quartus Prime•3 Minuten
4. Wir stellen Quartus Prime vor•11 Minuten
5. Erstellen Sie ein Entwurfsprojekt in Quartus Prime•7 Minuten
6. Erstellen Sie einen Entwurf in Quartus Prime•14 Minuten
7. Entwurf zusammenstellen•18 Minuten
8. Sehen Sie die RTL•17 Minuten
9. Zeitanalyse mit Time Quest I•10 Minuten
10. Zeitanalyse mit Time Quest II•16 Minuten
11. Simulieren Sie einen Entwurf mit ModelSim•18 Minuten
2 Lektüren•Insgesamt 25 Minuten
Woche 2 Empfohlene Lektüre•20 Minuten
Woche 2 Pflichtlektüre und Datei-Installation•5 Minuten
2 Aufgaben•Insgesamt 60 Minuten
Mission 003 : Gelegenheit zum Üben•30 Minuten
Mission 005: Woche 2 Quiz•30 Minuten
1 peer review•Insgesamt 60 Minuten
Mission 004: Woche 2 Bewerbungsauftrag•60 Minuten
FPGA-Architekturen: SRAM, FLASH, und Anti-Fuse
Modul 3•4 Stunden abzuschließen
Moduldetails
FPGAs sind programmierbar, und das Programm befindet sich in einem Speicher, der bestimmt, wie die Logik und das Routing im Gerät konfiguriert werden. In Modul 3 werden Sie die Vor- und Nachteile von FLASH-basierten, SRAM-basierten und Anti-Fuse-basierten FPGAs kennenlernen. Ein Überblick über moderne FPGA-Architekturen wird Ihnen die Werkzeuge an die Hand geben, mit denen Sie bestimmen können, welcher FPGA-Typ am besten für ein Design geeignet ist. Die Architekturen werden von der grundlegenden Kernlogikzelle bis hin zur Berücksichtigung großer IP-Blöcke (Intellectual Property), die auf vielen FPGAs verfügbar sind, erforscht.
Das ist alles enthalten
8 Videos2 Lektüren1 Aufgabe2 Diskussionsthemen
Infos zu Modulinhalt anzeigen
8 Videos•Insgesamt 80 Minuten
1. Viele Arten von FPGAs•5 Minuten
2. Xilinx CPLD Architektur•7 Minuten
3. Xilinx Kleine FPGAs•8 Minuten
4. Xilinx Große FPGAs•12 Minuten
5. Altera CPLDs und kleine FPGAs•8 Minuten
6. Große FPGAs von Altera•10 Minuten
7. Microsemi Single-Chip FPGA-Lösungen•14 Minuten
8. Lattice Single-Chip FPGA-Lösungen•15 Minuten
2 Lektüren•Insgesamt 90 Minuten
Woche 3 Empfohlene Lektüre•80 Minuten
Woche 4 Anweisungen und Dateien zur Aufgabe•10 Minuten
1 Aufgabe•Insgesamt 30 Minuten
Mission 006: Woche 3 Quiz•30 Minuten
2 Diskussionsthemen•Insgesamt 20 Minuten
Intel/Altera MAX10•10 Minuten
FLASH-Konfigurationsspeicher in FPGAs von Microsemi•10 Minuten
Entwurf von programmierbarer Logik unter Verwendung von Tools für die Schaltplaneingabe
Modul 4•6 Stunden abzuschließen
Moduldetails
In Modul 4 werden Sie Ihr Design aus Modul 2 erweitern und verbessern, indem Sie das Design durch das Hinzufügen von IP-Blöcken, die Implementierung von Pin-Zuweisungen und die Erstellung einer Programmierdatei für den FPGA vervollständigen. Ein Ergebnis wird eine verbesserte Designproduktivität sein, durch den Einsatz von Designtechniken wie Pipelining und durch die Verwendung von Systemdesign-Tools wie Qsys, dem Systemdesign-Tool in Quartus Prime. Sie werden ein Qsys-Systemdesign abschließen, indem Sie ein NIOS II Softcore-Prozessordesign erstellen, das Ihnen schnell die Möglichkeit gibt, einen Prozessor an Ihre speziellen Bedürfnisse anzupassen.
2. Erweiterte Schaltplaneingabe für FPGA-Design - Zeichnung und Hierarchie•27 Minuten
3. Produktivitätssteigerung mit IP-Blöcken•25 Minuten
4. Verbessern des Timings mit Pipelining•18 Minuten
5. FPGA IO: Einsteigen und Aussteigen•8 Minuten
6. Pin-Zuweisungen: So machen Sie sie genau richtig!•21 Minuten
7. Programmierung des FPGA•10 Minuten
8. Werden Sie eins mit Q: Qsys System Design•21 Minuten
9.a Eins werden mit Q Teil II: Qsys System Design - der letzte Schliff•26 Minuten
9.b Eins werden mit Q Teil III: Qsys System Design - Der letzte Schliff•19 Minuten
1 Lektüre•Insgesamt 70 Minuten
Woche 4 Empfohlene Lektüre•70 Minuten
1 Aufgabe•Insgesamt 30 Minuten
Mission 008: Woche 4 Quiz•30 Minuten
1 peer review•Insgesamt 60 Minuten
Mission 007: Woche 4 Bewerbungsauftrag•60 Minuten
1 Diskussionsthema•Insgesamt 10 Minuten
Pipelines und IP-Blöcke•10 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.
Warum entscheiden sich Menschen für Coursera für ihre Karriere?
Felipe M.
Lernender seit 2018
„Es ist eine großartige Erfahrung, in meinem eigenen Tempo zu lernen. Ich kann lernen, wenn ich Zeit und Nerven dazu habe.“
Jennifer J.
Lernender seit 2020
„Bei einem spannenden neuen Projekt konnte ich die neuen Kenntnisse und Kompetenzen aus den Kursen direkt bei der Arbeit anwenden.“
Larry W.
Lernender seit 2021
„Wenn mir Kurse zu Themen fehlen, die meine Universität nicht anbietet, ist Coursera mit die beste Alternative.“
Chaitanya A.
„Man lernt nicht nur, um bei der Arbeit besser zu werden. Es geht noch um viel mehr. Bei Coursera kann ich ohne Grenzen lernen.“
Bewertungen von Lernenden
4.6
1.196 Bewertungen
5 stars
71,55 %
4 stars
20,10 %
3 stars
4,75 %
2 stars
1,50 %
1 star
2,08 %
Zeigt 3 von 1196 an
P
PE
5·
Geprüft am 4. Apr. 2020
This is a great course.However, the moderators of this course should properly check the assignments submitted by students as many submission are copied or plagiarized.
J
J
4·
Geprüft am 11. Aug. 2020
Some procedures through the tutorials in the course are told without explanation, why we use this or why we do that.But overall this is an amazing course, and I learned a lot from it. Thank you all ❤️
A
AO
5·
Geprüft am 1. März 2021
The course provides a very good insight into the FPGA world at an introductory level, which I find adequate for people without previous knowledge or experience in FPGA.
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 (zum Beispiel 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.