Předmět Programovatelné logické obvody (FEKT-LPLD)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu FEKT-LPLD - Programovatelné logické obvody, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, Vysoké učení technické v Brně (VUT).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Cílem předmětu je naučit studenty základní principy práce s moderními obvody PLD, především CPLD a FPGA, a to jak z hlediska jejich konfigurace (programování), tak jejich výběru a aplikace (začlenění do systému).

Osnova

1. Úvod do problematiky integrovaných číslicových obvodů, vznik a vývoj obvodů CPLD, FPGA2. Úvod do jazyka VHDL3. Základy číslicových systémů: hradla, klopné obvody, posuvné registry, čítače4. Moorův a Mealyho stavový automat5. Praktický návrh a aplikace konečných stavových automatů, mikrosekvencery6. Základní architektura obvodů FPGA a CPLD: logické buňky, propojovací struktura, vstupně/výstupní buňky7. Časové parametry číslicových obvodů, metastabilita, metody zvyšování pracovního kmitočtu8. Hodinové domény v obvodech FPGA, clock enabling, clock management, synchronní a asynchronní nulování9. Realizace paměťových struktur v FPGA, použití RAM, ROM, FIFO10. Číslicové zpracování signálů v FPGA, bloky pro podporu DSP operací11. Pokročilé bloky integrované v FPGA, HARD a SOFT IP jádra, implementace základních jader12. Procesory v FPGA, SoC, technologie výroby FPGA, konfigurace, 13. Integrita signálů, návrh plošných spojů a systému napájení pro FPGA, vliv radiace

Literatura

KOLOUCH, J.: Programovatelné logické obvody - přednášky. [Skriptum FEKT VUT v Brně.] MJ servis, Brno 2005 (CS)KOLOUCH, J.: Programovatelné logické obvody a návrh jejich aplikací v jazyku VHDL - počítačové cvičení. [Skriptum FEKT VUT v Brně.] MJ servis, Brno 2005 (CS)WAKERLY, J.: Digital Design - principles and practices. 4-th Ed. Pearson Education LTD, Prentice Hall, 2005 (EN)SKAHILL, K.: VHDL for Programmable Logic, Addison-Wesley, 1996 (EN)MAXFIELD, C.: The Design Warrior's Guide to FPGAs. Elsevier, 2004 (EN)KUBÍČEK, M.: Úvod do problematiky obvodů FPGA pro integrovanou výuku VUT a VŠB-TUO. [Skriptum FEKT VUT v Brně.], Ústav telekomunikací FEKT, VUT, Brno 2014, ISBN 978-80-214-5069-1 (CS)

Požadavky

Studenti musí znát základy impulzové a číslicové techniky: Booleova algebra, Karnaughovy mapy, pravdivostní tabulky, funkce základních hradel a klopných obvodů, princip a vlastnosti průchodu signálu aktivními a pasivními přenosovými články.

Garant

Ing. Michal Kubíček, Ph.D.

Vyučující

Ing. Michal Kubíček, Ph.D.