Modul B: Načrtovanje digitalnih elektronskih sistemov

Opis predmeta

Načrtovanje digitalnega sistema: opis delovanja na nivoju RTL, delitev na krmilno logiko in logiko za obdelavo podatkov, izvedba in integracija obeh delov.

Predstavitev vgrajenih IP (Intellectual Property) jeder: procesorji, pomnilniki, komunikacijske enote. Uporaba mehkih procesorskih jeder v programirljivih vezjih.

Pomnilniške strukture: princip delovanja in izvedba. Komunikacija med gradniki v sistemu: I2C, CAN, USB, PCI, IrDA, Bluetooth.

Hkratno načrtovanje strojne in programske opreme in modeliranje funkcionalnosti v višjenivojskih jezikih: SystemC, SpecC, UML. Predstavitev načrtovalskega postopka in primerov načrtovalskih okolij. Analiza zmogljivosti in delitev na strojni in programski del. Optimizacija načrtovalskega postopka strojne in programske opreme.

Primeri načrtovanja in izvedbe digitalnih sistemov: digitalni fotoaparat,

JPEG kodirnik, MPEG4 dekodirnik, modem, dlančnik, set-top sistem.

Cilji in kompetence

Načrtovanje digitalnega sistema: opis delovanja na nivoju RTL, delitev na krmilno logiko in logiko za obdelavo podatkov, izvedba in integracija obeh delov.

Predstavitev vgrajenih IP (Intellectual Property) jeder: procesorji, pomnilniki, komunikacijske enote. Uporaba mehkih procesorskih jeder v programirljivih vezjih.

Pomnilniške strukture: princip delovanja in izvedba. Komunikacija med gradniki v sistemu: I2C, CAN, USB, PCI, IrDA, Bluetooth.

Hkratno načrtovanje strojne in programske opreme in modeliranje funkcionalnosti v višjenivojskih jezikih: SystemC, SpecC, UML. Predstavitev načrtovalskega postopka in primerov načrtovalskih okolij. Analiza zmogljivosti in delitev na strojni in programski del. Optimizacija načrtovalskega postopka strojne in programske opreme.

Primeri načrtovanja in izvedbe digitalnih sistemov: digitalni fotoaparat,

JPEG kodirnik, MPEG4 dekodirnik, modem, dlančnik, set-top sistem.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja in laboratorijske vaje.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem predmetu naj bi bili študenti zmožni:

  • opisati delovanje digitalnih sistemov v visokonivojskem jeziku za opis delovanja vezij,
  • simulirati delovanje digitalnega sistema,
  • realizirati digitalni sistem v ciljni tehnologiji programirljivih vezij,
  • verificirati delovanje realiziranega digitalnega sistema.

Reference nosilca

1. MOČNIK, Jure, ŽEMVA, Andrej. Controlling voltage profile in smart grids with remotely controlled switches. IET generation, transmission & distribution,  2014, vol. 8 , no. 8, str. 1499-1508.

2. TOMAŽIČ Jure, ŽEMVA, Andrej. Efficient and lightweight battery management system contributes to victory in the Green Flight Challenge 2011. Electric power systems research, 2013, vol. 98, no. 5, str. 70-76.

3. TAVČAR, Rok, DEDIČ, Jože, BOKAL, Drago, ŽEMVA, Andrej. Transforming the LSTM training algorithm for efficient FPGA-based adaptive control of nonlinear dynamic systems, Informacije MIDEM, 2013, vol. 43, no. 2, str. 131-138.

4. SLUGA, Janez, ZALETELJ, Viktor, ŽEMVA, Andrej.  Agent control for reconfigurable open kinematic chain manipulators. International journal of advanced robotic systems, 2013, vol. 10, no. 353, str. 1-13.5. BAŠA, Kristjan, ŽEMVA, Andrej.Simulation and verification of a dynamic model of the electric forklift truck. Intelligent automation and soft computing, 2011, vol. 17, no. 1, str. 13-30.

5. BAŠA, Kristjan, ŽEMVA, Andrej. Simulation and verification of a dynamic model of the electric forklift truck. Intelligent automation and soft computing, 2011, vol. 17, no. 1, str. 13-30.

Temeljni viri in literatura

1.  TOCCI, Ronald,  WIDMER, Neal, MOSS,Greg. Digital Systems: Principles and Applications, Prentice Hall, 2011.

2. MANO, Morris M. , Digital Design, Prentice Hall, 2013.

3. TROST, Andrej., Načrtovanje digitalnih vezij v jeziku VHDL, Založba FE2015.

Bodi na tekočem

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana

E:  dekanat@fe.uni-lj.si T:  01 4768 411