SylabUZ

Wygeneruj PDF dla tej strony

Języki modelowania systemów cyfrowych - opis przedmiotu

Informacje ogólne
Nazwa przedmiotu Języki modelowania systemów cyfrowych
Kod przedmiotu 06.0-WI-INFP-JMSC
Wydział Wydział Informatyki, Elektrotechniki i Automatyki
Kierunek Informatyka
Profil ogólnoakademicki
Rodzaj studiów pierwszego stopnia z tyt. inżyniera
Semestr rozpoczęcia semestr zimowy 2017/2018
Informacje o przedmiocie
Semestr 5
Liczba punktów ECTS do zdobycia 5
Typ przedmiotu obowiązkowy
Język nauczania polski
Sylabus opracował
  • dr inż. Michał Doligalski
  • dr inż. Marek Węgrzyn
Formy zajęć
Forma zajęć Liczba godzin w semestrze (stacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (stacjonarne) Liczba godzin w semestrze (niestacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (niestacjonarne) Forma zaliczenia
Wykład 30 2 18 1,2 Zaliczenie na ocenę
Laboratorium 30 2 18 1,2 Zaliczenie na ocenę

Cel przedmiotu

  • zapoznanie studentów ze standardowymi językami opisu sprzętu (HDL)
  • zapoznanie studentów z wykorzystaniem języków HDL do modelowania, symulacji i syntezy układów cyfrowych
  • ukształtowanie wśród studentów zrozumienia konieczności przeprowadzenia komputerowej weryfikacji (symulacji) projektowanych układów cyfrowych

Wymagania wstępne

Układy cyfrowe

Podstawy programowania

Architektura komputerów I i II

Zakres tematyczny

Wprowadzenie: Geneza i przeznaczenie języków opisu sprzętu (HDL). Wprowadzenie do modelowania systemów cyfrowych. Język VHDL. Ogólna organizacja jednostki projektowej. Różne poziomy abstrakcji opisu architektury jednostki projektowej. Podstawowe instrukcje równoległe (instrukcje przypisania wartości sygnałów, bloki, instrukcje równoległego wywoływania procedur i funkcji). Definiowanie procesów z listą czułości. Instrukcje sekwencyjne. Synchronizacja procesów. Architektura jednostki przedstawiona w postaci opisu zachowania (behawioralnego). Architektura jednostki w postaci opisu struktury. Konfiguracje. Pojęcia stałych, zmiennych i sygnałów. Procedury i funkcje. Sposoby modelowania opóźnienia. Atrybuty, atrybuty predefiniowane. Pakiety. Biblioteki. Omówienie typów złożonych (rekordy, pliki). Operacje tekstowe w języku VHDL. Tworzenie modeli testujących (testbench).

Język Verilog. Ogólna organizacja modułu układu. Poziomy abstrakcji opisu modułu. Podstawowe instrukcje równoległe (przypisania ciągłe i proceduralne, wywoływania zadań i funkcji). Konstrukcje always i initial. Instrukcje sekwencyjne. Moduły. Modele układów w postaci opisu struktury. Stałe, sieci i rejestry. Sposoby modelowania opóźnienia. Wykorzystanie logiki wielowartościowej (modelowanie wysokiej impedancji, tworzenie magistral trójstanowych). Modelowanie układów CMOS. Standardowe bramki i bufory. Układy UDP: kombinacyjne i sekwencyjne. Zadania i funkcje. Zadania i funkcje systemowe. Definiowanie własnych zadań i funkcji. Operacje tekstowe w języku Verilog. Wykorzystanie języków HDL do syntezy układów cyfrowych. Modelowanie automatów cyfrowych. Strategie projektowania systemów cyfrowych w języku VHDL. Dzielenie zasobów systemowych. Opóźnienia w symulacji i syntezie. Symulacja z uwzględnieniem rzeczywistych opóźnień (ang. backannotation). Modelowanie systemów sprzętowo-programowych. Podstawy języka SystemVerilog.

Metody kształcenia

Wykład: wykład konwencjonalny/tradycyjny
Laboratorium: ćwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem sprzętu komputerowego

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu Symbole efektów Metody weryfikacji Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Wykład - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen z kolokwiów pisemnych lub ustnych przeprowadzonych co najmniej raz w semestrze

Laboratorium - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, przewidzianych do realizacji w ramach programu laboratorium, oraz testów sprawdzających wiedzę

Składowe oceny końcowej = wykład: 50% + laboratorium: 50%

Literatura podstawowa

  1. Kalisz J. (Ed.): Język VHDL w praktyce, WKŁ, Warszawa, 2002
  2. Palnitkar S.: Verilog HDL: A Guide to Digital Design and Synthesis, Prentice Hall, 1996 
  3. Hajduk Z.: Wprowadzenie do języka Verilog, Wydawnictwo BTC, Legionowo, 2009. 
  4. Zwoliński M.: Projektowanie układów cyfrowych z wykorzystaniem języka VHDL, 2 ed., WKŁ, Warszawa, 2007.

Literatura uzupełniająca

  1. Bergeron J.: Writing Testbenches using SystemVerilog, Springer, New York, 2006
  2. Cohen B.: VHDL Coding Styles and Methodologies, Kluwer Academic Publishers, Second Printing, 1996
  3. IEEE Std 1364-2001: IEEE Standard Verilog Hardware Description Language, IEEE, Inc., New York, USA
  4. Skahill K.: Język VHDL. Projektowanie programowalnych układów logicznych, WNT, Warszawa, 2001.

Uwagi


Zmodyfikowane przez prof. dr hab. inż. Andrzej Obuchowicz (ostatnia modyfikacja: 19-04-2017 11:37)