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, grafične procesne enote, nevronska jedra. 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, pametni telefon, vezja v aplikacijah umetne inteligence, modem, set-top sistem.

Predmet učimo na programih

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 bodo 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.

Temeljni viri in literatura

  1. MANO, Morris M., CILETTI, Michael D., Digital Design: With an Introduction to the Verilog HDL, VHDL, and SystemVerilog, 6th edition, Pearson 2017, ISBN-13: 9780134549897 
  2. TROST, Andrej., Načrtovanje digitalnih vezij v jeziku VHDL, Založba FE 2015. 

Bodi na tekočem

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

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