IL2203 Digital design och validering med hårdvarubeskrivande språk 9,0 hp

Digital Design and Validation using Hardware Description Languages

OBS!

Informationen nedan baseras på en kursplan som ännu inte har börjat gälla.

Kursen ger grundläggande kunskaper i konstruktion, modellering och validering av digitala system med de hårdvarubeskrivande språken VHDL och Verilog/SystemVerilog med hjälp av vanliga konstruktionsverktyg (EDA-verktyg) som används inom industrin. Målteknologin är främst FPGAer. FPGA = Field Programmable Gate Array ASIC = Application Specific Integrated Circuit EDA = Electronic Design Automation.
  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

    Datalogi och datateknik
    Elektroteknik
  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

HT19 för programstuderande

Lärandemål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna

  • använda hårdvarubeskrivande språk för att modellera digital hårdvara
  • nämna och förklara de olika stegen i konstruktionsflödet för digital hårdvara
  • peka ut den syntetiserbara delmängden av ett hårdvarubeskrivande språk
  • beskriva skillnaderna mellan de vanligaste hårdvarubeskrivande språken
  • beskriva olika implementeringsarkitekturer för digital hårdvara
  • konstruera och validera digital hårdvara som implementeras på en FPGA
  • förklara den principiella funktionaliteten av ett hårdvarubeskrivande språk för modellering och validering av digital hårdvara
  • använda typiska konstruktions- och valideringsmetoder för kombinatoriska kretsar, asynkrona och synkrona tillståndsmaskiner och busstrukturer
  • beskriva de olika stegen vid validering av digital hårdvara. 

Kursens huvudsakliga innehåll

  • Introduktion till hårdvarubeskrivande språk
  • Introduktion till övergripande systemkonstruktionsflöde och implementeringstekniker; FPGAs vs ASICs
  • Modellering av digitala system med hjälp av VHDL
  • Konstruktion och analys av kombinatoriska och sekventiella komponenter
  • Asynkrona och synkrona tillståndsmaskiner
  • Den syntetiserbara delmängden av VHDL
  • Introduktion till syntesmetodik
  • Syntes mot FPGA:er
  • Mikrocontrollers/processorer och databussar
  • Introduktion till Verilog och SystemVerilog
  • Valideringsmetodiker för inbyggda digitala system: validering vs verifiering, randomiserade stimuli och bivillkor, kodtäckning och testtäckning, regressionstest

Behörighet

  • Grundläggande digitalteknik motsvarande IE1204 Digital Design.
  • Grundläggande kunskaper om mikroprocessorers uppbyggnad och instruktionsexekvering motsvarande IS1200 Datorteknik, grundkurs.
  • Grundläggande kunskaper om elektriska kretsar motsvarande IE1206 Inbyggd elektronik eller EI1110 Elkretsanalys, utökad kurs. 

Litteratur

Uppgift om kurslitteratur meddelas i kurs-PM.

Utrustningskrav

Studenten förväntas använda en egen bärbar dator under laborationerna.

Examination

  • LAB1 - Laborationer, 3,0, betygsskala: P, F
  • LAB2 - Laborationer, 1,5, betygsskala: P, F
  • SEM1 - Seminarier, 1,5, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Skriftlig tentamen, 3,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, i samråd med KTH:s samordnare för funktionsnedsättning (Funka), om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning. Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Ges av

EECS/Elektronik och inbyggda system

Examinator

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med HT2019.
Examinationsinformation gäller från och med HT2019.