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Il y a 4 modules dans ce cours
Ce cours peut également être suivi en tant que ECEA 5360, dans le cadre du Master of Science in Electrical Engineering de CU Boulder. La logique programmable est devenue de plus en plus courante en tant que technologie de base utilisée pour construire des systèmes électroniques. En intégrant des processeurs soft-core ou hardcore, ces dispositifs sont devenus des systèmes sur une puce, remplaçant progressivement les processeurs à usage général et les ASIC. En particulier, les systèmes à haute performance sont maintenant presque toujours implémentés avec des FPGA.
Ce cours vous donnera les bases de la conception FPGA dans les systèmes embarqués ainsi que des compétences pratiques de conception. Vous apprendrez ce qu'est un FPGA et comment cette technologie a été développée, comment sélectionner la meilleure architecture FPGA pour une application donnée, comment utiliser les outils logiciels de pointe pour le développement FPGA, et résoudre des problèmes critiques de conception numérique en utilisant des FPGA. Vous utiliserez les outils de développement FPGA pour réaliser plusieurs exemples de conception, y compris un processeur personnalisé. Si vous pensez à une carrière dans la conception électronique ou si vous êtes un ingénieur désireux de changer de carrière, ce cours est un excellent moyen d'améliorer vos perspectives de carrière. Veuillez consulter la FAQ ci-dessous pour plus de détails.
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
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9 vidéos•Total 46 minutes
Introduction au cours•2 minutes
Aperçu du cours•6 minutes
1. Bienvenue dans le monde de la logique programmable et de la conception de FPGA•2 minutes
2. Brève histoire de la logique programmable•10 minutes
3. Architecture du CPLD•5 minutes
4. LUTs et architecture FPGA•9 minutes
5. LUTs pour la conception logique•3 minutes
6. Conception d'additionneurs•6 minutes
7. Conception de multiplicateurs•3 minutes
7 lectures•Total 131 minutes
Mises à jour des cours et soutien à l'accessibilité•1 minute
Étudiants sans crédit : Bienvenue et où trouver de l'aide•10 minutes
À propos de ce cours•10 minutes
Introduction à la conception de FPGA pour les systèmes embarqués Stratégie d'évaluation•10 minutes
Exigences matérielles et logicielles•10 minutes
Semaine 1 Lectures suggérées•80 minutes
Instructions et fichiers pour le travail de la semaine 2•10 minutes
1 devoir•Total 30 minutes
Mission 002 : Quiz de la semaine 1•30 minutes
1 évaluation par les pairs•Total 60 minutes
Mission 001 : Application de la semaine 1•60 minutes
2 sujets de discussion•Total 20 minutes
Présentez-vous•10 minutes
Tables de recherche et portes•10 minutes
Flux d'outils de conception FPGA ; un exemple de conception
Module 2•4 heures à terminer
Détails du module
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
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10 vidéos•Total 118 minutes
1. Le flux de conception du FPGA•4 minutes
3. Installation de Quartus Prime•3 minutes
4. Présentation de Quartus Prime•11 minutes
5. Créez un projet de conception dans Quartus Prime•7 minutes
6. Créer un dessin dans Quartus Prime•14 minutes
7. Compilation d'un dessin ou modèle•18 minutes
8. Voir le RTL•17 minutes
9. Analyse du temps avec Time Quest I•10 minutes
10. Analyse du temps avec Time Quest II•16 minutes
11. Simuler une conception avec ModelSim•18 minutes
2 lectures•Total 25 minutes
Semaine 2 Lectures suggérées•20 minutes
Semaine 2 Lecture obligatoire et installation des fichiers•5 minutes
2 devoirs•Total 60 minutes
Mission 003 : Opportunité de pratique•30 minutes
Mission 005 : Quiz de la semaine 2•30 minutes
1 évaluation par les pairs•Total 60 minutes
Mission 004 : Application de la semaine 2•60 minutes
Architectures FPGA : SRAM, FLASH et Anti-fuse
Module 3•4 heures à terminer
Détails du module
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
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8 vidéos•Total 80 minutes
1. Plusieurs types de FPGA•5 minutes
2. Architecture CPLD de Xilinx•7 minutes
3. Petits FPGA de Xilinx•8 minutes
4. Grands FPGA de Xilinx•12 minutes
5. CPLD et petits FPGA d'Altera•8 minutes
6. Grands FPGA d'Altera•10 minutes
7. Solutions FPGA monopuce de Microsemi•14 minutes
8. Solutions FPGA à puce unique de Lattice•15 minutes
2 lectures•Total 90 minutes
Semaine 3 Lectures suggérées•80 minutes
Instructions et fichiers pour le travail de la semaine 4•10 minutes
1 devoir•Total 30 minutes
Mission 006 : Quiz de la semaine 3•30 minutes
2 sujets de discussion•Total 20 minutes
Intel/Altera MAX10•10 minutes
Mémoire de configuration FLASH dans les FPGA de Microsemi•10 minutes
Conception de logique programmable à l'aide d'outils de conception à entrée schématique
Module 4•6 heures à terminer
Détails du module
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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10 vidéos•Total 180 minutes
1. Expertise en conception de FPGA•5 minutes
2. Saisie avancée de schémas pour la conception de FPGA - Dessin et hiérarchie•27 minutes
3. Améliorer la productivité avec les blocs IP•25 minutes
4. Amélioration de la synchronisation avec le Pipelining•18 minutes
5. FPGA IO : Entrer et sortir•8 minutes
6. Attribution des épingles : Pour qu'elles soient parfaites !•21 minutes
7. Programmation du FPGA•10 minutes
8. Ne faire qu'un avec Q : Qsys System Design•21 minutes
9.a Devenir un avec Q Partie II : Finalisation de la conception du système Qsys•26 minutes
9.b Ne faire qu'un avec Q Partie III : Les touches finales de la conception du système Qsys•19 minutes
1 lecture•Total 70 minutes
Semaine 4 Lectures suggérées•70 minutes
1 devoir•Total 30 minutes
Mission 008 : Quiz de la semaine 4•30 minutes
1 évaluation par les pairs•Total 60 minutes
Mission 007 : Application de la semaine 4•60 minutes
1 sujet de discussion•Total 10 minutes
Pipelines et blocs de propriété intellectuelle•10 minutes
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Préparer un diplôme
Ce site cours fait partie du (des) programme(s) diplômant(s) suivant(s) proposé(s) par University of Colorado Boulder. Si vous êtes admis et que vous vous inscrivez, les cours que vous avez suivis peuvent compter pour l'apprentissage de votre diplôme et vos progrès peuvent être transférés avec vous.¹
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¹La réussite de la candidature et de l'inscription est requise. Les conditions d'admissibilité s'appliquent. Chaque établissement détermine le nombre de crédits reconnus en complétant ce contenu qui peut compter pour les exigences du diplôme, en tenant compte de tout crédit existant que vous pourriez avoir. Cliquez sur un cours spécifique pour plus d'informations.
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Instructeur
Évaluations de l’enseignant
Évaluations de l’enseignant
Nous avons demandé à tous les étudiants de fournir des commentaires sur nos enseignants au sujet de la qualité de leur pédagogie.
CU Boulder est une communauté dynamique de chercheurs et d'apprenants sur l'un des campus universitaires les plus spectaculaires du pays. En tant que l'un des 34 établissements publics américains membres de la prestigieuse Association des universités américaines (AAU), nous sommes fiers de notre tradition d'excellence universitaire, avec cinq lauréats du prix Nobel et plus de 50 membres d'académies académiques prestigieuses.
Pour quelles raisons les étudiants sur Coursera nous choisissent-ils pour leur carrière ?
Felipe M.
Étudiant(e) depuis 2018
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Jennifer J.
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Larry W.
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Chaitanya A.
’Apprendre, ce n'est pas seulement s'améliorer dans son travail : c'est bien plus que cela. Coursera me permet d'apprendre sans limites.’
Avis des étudiants
4.6
1 196 avis
5 stars
71,55 %
4 stars
20,10 %
3 stars
4,75 %
2 stars
1,50 %
1 star
2,08 %
Affichage de 3 sur 1196
P
PE
5·
Révisé le 4 avr. 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·
Révisé le 11 août 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·
Révisé le 1 mars 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.
Quelles sont les exigences matérielles et logicielles pour ce cours ?
Configuration requise
● Ordinateur capable d'exécuter les outils de développement FPGA requis
● Systèmes d'exploitation supportés
● Windows 10 ou 11
● OS Linux récent (par exemple RHEL 6.5, CentOS 6.5 ou version ultérieure), en mode natif ou dans une machine virtuelle sous Windows 8 ou 10
● Au moins 8 Go de RAM
● Au moins 20 Go d'espace disque libre pour télécharger et installer Quartus Prime Lite 16.1, ModelSim 16.1, les outils du programmeur et les fichiers de projet du cours
Exigences en matière de matériel
Pour ce cours de la spécialisation, une carte matérielle n'est pas nécessaire. Cependant, pour le quatrième et dernier cours, ECEA 5363 FPGA Capstone : Building FPGA Projects, la carte DE10-Lite est requise.
Capacité à installer les outils de développement FPGA suivants fournis dans le cours (versions Windows):
● Quartus Prime Lite Edition 16.1
● ModelSim Intel FPGA Edition 16.1
● Quartus Programmer et fichiers de support des périphériques (familles de périphériques MAX 10 et Cyclone)
Quand aurai-je accès aux cours et aux devoirs ?
Pour accéder aux supports de cours, aux devoirs et pour obtenir un certificat, vous devez acheter l'expérience de certificat lorsque vous vous inscrivez à un cours. Vous pouvez essayer un essai gratuit ou demander une aide financière. Le cours peut proposer l'option "Cours complet, pas de certificat". Cette option vous permet de consulter tous les supports de cours, de soumettre les évaluations requises et d'obtenir une note finale. Cela signifie également que vous ne pourrez pas acheter un certificat d'expérience.
Qu'est-ce que je recevrai si je souscris à cette Specializations ?
Lorsque vous vous inscrivez au cours, vous avez accès à tous les cours de la spécialisation et vous obtenez un certificat lorsque vous terminez le travail. Votre certificat électronique sera ajouté à votre page Réalisations - de là, vous pouvez imprimer votre certificat ou l'ajouter à votre profil LinkedIn.
Une aide financière est-elle disponible ?
Oui, pour certains programmes de formation, vous pouvez demander une aide financière ou une bourse si vous n'avez pas les moyens de payer les frais d'inscription. Si une aide financière ou une bourse est disponible pour votre programme de formation, vous trouverez un lien pour postuler sur la page de description.