University of Colorado Boulder

Introduction à la conception de FPGA pour les systèmes embarqués

University of Colorado Boulder

Introduction à la conception de FPGA pour les systèmes embarqués

Ce cours fait partie de Spécialisation "Conception de FPGA pour les systèmes embarqués"

Timothy Scherr

Instructeur : Timothy Scherr

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Ce que vous apprendrez

  • Décrire ce qu'est un FPGA et comment cette technologie a été développée

  • Déterminer comment choisir la meilleure architecture FPGA pour une application donnée

  • Utiliser des outils logiciels de pointe pour le développement de FPGA et résoudre des problèmes critiques de conception numérique à l'aide de FPGA

Compétences que vous acquerrez

  • Catégorie : Systèmes électroniques
  • Catégorie : Microarchitecture
  • Catégorie : Circuits intégrés à application spécifique
  • Catégorie : Vérification et validation
  • Catégorie : Conception numérique
  • Catégorie : Systèmes embarqués
  • Catégorie : Diagrammes schématiques
  • Catégorie : Conception et mise en œuvre du système
  • Catégorie : Génie électrique et informatique
  • Catégorie : Simulation et logiciels de simulation
  • Catégorie : Matériel électronique
  • Catégorie : Ingénierie électronique
  • Catégorie : Conception du matériel
  • Catégorie : Architecture matérielle

Outils que vous découvrirez

  • Catégorie : Réseau de portes programmables (FPGA)
  • Catégorie : Logiciel de conception

Détails à connaître

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Évaluations

5 devoirs

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  • Acquérez une compréhension de base d'un sujet ou d'un outil
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Il y a 4 modules dans ce cours

Qu'est-ce que la logique programmable ? Dans le module 1, vous découvrirez l'histoire et l'architecture des dispositifs logiques programmables, y compris les Field Programmable Gate Arrays (FPGA). Vous apprendrez à décrire la différence entre un FPGA, un CPLD, un ASSP et un ASIC, à rappeler l'évolution historique des dispositifs logiques programmables et à concevoir des circuits logiques à l'aide de LUT. Les exemples incluront des conceptions d'additionneurs et de multiplicateurs numériques dans des FPGA.

Inclus

9 vidéos7 lectures1 devoir1 évaluation par les pairs2 sujets de discussion

Dans le module 2, vous installerez et utiliserez des outils de conception FPGA sophistiqués pour créer un exemple de conception. Vous apprendrez les étapes du flux de conception FPGA standard, comment utiliser Quartus Prime Development Suite d'Intel Altera pour créer un multiplicateur en pipeline, et comment vérifier l'intégrité de la conception en utilisant le visualiseur RTL et par simulation en utilisant ModelSim. En utilisant l'analyseur de temps TimeQuest, vous analyserez le temps de votre conception pour atteindre la fermeture du temps.

Inclus

10 vidéos2 lectures2 devoirs1 évaluation par les pairs

Les FPGA sont programmables et le programme réside dans une mémoire qui détermine comment la logique et le routage dans le dispositif sont configurés. Dans le module 3, vous apprendrez les avantages et les inconvénients des FPGA à base de FLASH, à base de SRAM et à base d'Anti-Fuse. Une étude des architectures FPGA modernes vous donnera les outils nécessaires pour déterminer quel type de FPGA est le mieux adapté à une conception. Les architectures seront explorées depuis la cellule logique de base jusqu'à la prise en compte des grands blocs de propriété intellectuelle (IP) qui sont disponibles sur de nombreux FPGA.

Inclus

8 vidéos2 lectures1 devoir2 sujets de discussion

Dans le module 4, vous étendrez et améliorerez votre conception du module 2, en complétant la conception par l'ajout de blocs IP, en mettant en œuvre des affectations de broches et en créant un fichier de programmation pour le FPGA. L'un des résultats sera l'amélioration de la productivité de la conception, par l'utilisation de techniques de conception telles que le pipelining, et par l'utilisation d'outils de conception de systèmes tels que Qsys, l'outil de conception de systèmes dans Quartus Prime. Vous compléterez la conception d'un système Qsys en créant une conception de processeur softcore NIOS II, qui vous donne rapidement la possibilité de personnaliser un processeur pour répondre à vos besoins spécifiques.

Inclus

10 vidéos1 lecture1 devoir1 évaluation par les pairs1 sujet de discussion

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Instructeur

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Timothy Scherr
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KS

Révisé le 30 juil. 2020

HK

Révisé le 3 oct. 2018

HR

Révisé le 17 août 2023

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