Παρουσίαση/Προβολή

( Μ129) -  Λογαράς Ευάγγελος

Περιγραφή Μαθήματος

Το μάθημα εστιάζει στην ανάλυση και σχεδίαση της αρχιτεκτονικής ενός μοντέρνου ενσωματωμένου επεξεργαστικού συστήματος με χρήση i) επεξεργαστικών μονάδων γενικού σκοπού και ii) υλικού ή επεξεργαστών ειδικού σκοπού (custom logic). Κατά τη διάρκεια του μαθήματος θα γίνει χρήση της γλώσσας περιγραφής υλικού System Verilog και της μεθοδολογίας με την οποία η γλώσσα χρησιμοποιείται για την σχεδίαση (design) και τον έλεγχο σωστής λειτουργίας (verification) ενός ενσωματωμένου συστήματος. Επίσης θα αναφερθούν οι τρόποι φυσικής υλοποίησης του συστήματος είτε σε μονάδες προγραμματιζόμενης λογικής FPGA (Field Programmable Gate Array) είτε σε ολοκληρωμένα κυκλώματα ειδικού σκοπού ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

Σαν ειδικότερα θέματα σχεδίασης θα εστιάσουμε σε τεχνικές μείωσης της κατανάλωσης ισχύος, στην συσχεδίαση υλικού/λογισμικού καθώς και στις δυνατότητες HLS (High Level Synthesis) του υλικού που μας παρέχει ένα περιβάλλον σχεδίασης με χρήση περιγραφών υλικού υψηλού (αλγοριθμικού επιπέδου). Επίσης αναφορά θα γίνει στην αρχιτεκτονική των επεξεργαστών ARM, και ειδικότερα της σειράς Cortex M3 και Μ7, που χρησιμοποιούνται κατά κόρον σε ενσωματωμένα συστήματα για σχεδίαση με FPGA και ASIC.

Σαν επιπλέον κομμάτι του μαθήματος θα αναφερθούμε σε εφαρμογές των ενσωματωμένων συστημάτων σε δίκτυα IoT (Internet of Things) και πιο συγκεκριμένα σε δίκτυα αισθητήρων και πώς μία τέτοιου τύπου δικτύωση θα αλλάξει τον τρόπο που λειτουργεί η βιομηχανία και την ζωή στις μεγάλες πόλεις τα αμέσως επόμενα χρόνια.

Το μάθημα περιλαμβάνει εργαστηριακές ασκήσεις σχεδίασης και ελέγχου σωστής λειτουργίας (design & verification) ψηφιακών συστημάτων με τη χρήση της γλώσσας System Verilog. Ως προαιρετικές εργασίες ανάπτυξης embedded software περιλαμβάνονται επίσης και παραδείγματα σχεδίασης με ενσωματωμένoυς IoT microcontrollers και πώς τέτοιοι κόμβοι λαμβάνουν, επεξεργάζονται και αποστέλλουν δεδομένα σε ένα δίκτυο αισθητήρων.

Ημερομηνία δημιουργίας

Παρασκευή 2 Οκτωβρίου 2020