Языки проектирования аппаратуры

Скачать 194.58 Kb.

Название	Языки проектирования аппаратуры
Тип	Документы

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы

Министерство образования Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет “ЛЭТИ”

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины

ЯЗЫКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АППАРАТУРЫ
Для подготовки дипломированных специалистов по направлению

654600 – “Информатика и вычислительная техника” по специальности

220100 – “Вычислительные машины, комплексы, системы и сети”

Санкт-Петербург

2002

Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет “ЛЭТИ”

“УТВЕРЖДАЮ”

Проректор по учебной работе
проф. ___________ Ушаков В.Н.
“_____”_______________2002 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины

Факультет компьютерных технологий и информатики

Кафедра вычислительной техники

Курс 4

Семестр 7

Лекции	48 ч.	Экзамен	семестр
			7
Лабораторные занятия	16 ч.	Зачет	семестр
			7
Аудиторные занятия	64 ч.
Самостоятельные занятия	60 ч.
Всего часов	124 ч.

2002
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Вычислительной техники “____”_______________2002г., протокол №______.

Рабочая программа согласована с рабочими программами изученных ранее дисциплин:

Основы программирования;
Логика и теория автоматов;
Архитектура вычислительных систем.

Рабочая программа утверждена на методической комиссии факультета Компьютерных технологий и информатики “____”_____________2002г.

Цель и задачи дисциплины:
Изучение методологии проектирования средств вычислительной техники с использованием современных Систем Автоматизированного Проектирования. Изучение языковых средств проектирования средств вычислительной техники, включая языки различного уровня, в том числе алгоритмического языка проектирования высшего уровня VHDL и приборно-ориентированного языка (предположительно АHDL.
Требования к уровню освоения дисциплины:
1. Знать основы методики проектирования средств вычислительной техники с использованием языковых средств представления проектов, а также типовые синтаксические конструкции некоторых языков проектирования.

2. Уметь проектировать специализированные цифровые устройства средней сложности

3. Иметь представление об областях эффективного использования языковых средств проектирования, тенденциях развития языковых средств проектирования, структуре промышленных САПР цифровых устройств.

Содержание рабочей программы

Введение. Этапы проектирования дискретных устройств. Типовая структура САПР дискретных устройств. Иерархия языков проектирования средств ВТ. Историческая справка.

Раздел 1. Основы методологии проектирования дискретных устройств

Тема 1. Процесс проектирования дискретных устройств и управление процессом.

Маршрут проектирования, основные этапы: ввод, компиляция, моделирование, отладка. Привлекаемые средства. Планирование проектных работ.
Тема 2. Методология проектирования с использованием языков описания аппаратуры.

Структурное и поведенческое представление, иерархия проектных модулей. Стили описания, сопряженное проектирование.

Тема 3. Основы моделирования параллельных процессов

Дискретная событийная модель. Сигналы и их представление.
Раздел 2. Язык проектирования дискретных устройств VHDL
Тема 4. Основные концепции языка VHDL

Проект. Заголовок (ENTITY), архитектурные тела, пакеты, библиотеки.

Лексические элементы. Переменные и сигналы. Процессы.
Тема 5. Типы данных в VHDL

Скалярные: целые, ограниченные, битовые, перечисляемые, физические, предопределенные. Групповые: битовый вектор, массив, строка, запись. Подтипы. Синтаксис декларирующих выражений. Алфавит представления двоичных переменных. Тип STD_LOGIC.
Тема 6. Выражения и операторы

Присвоение, условное присвоение, присвоение по выбору.

Операторы принятия решений: if, case, loop.
Тема 7. Поведенческое архитектурное тело

Представление комбинационной логики в VHDL: формы описания, представление временных задержек.

Процесс, оператор «wait», инициализаторы процесса. Параллельные процессы и их программная модель. Атрибуты сигналов.
Тема 8. Представление последовательностных схем

Автоматы Мили и Мура, Интерпретация графов передачи данных и сетей Петри. Задание способов управления регистровыми схемами.
Тема 9. Подпрограммы и функции. Пакеты и библиотеки.
Тема 10. Структурное архитектурное тело

Объявление компонентов, объявление связей (сигналов). Параметры настройки (GENERICS). Объявление конфигурации. Синтаксис представления вхождений.

Смешанное (структурно-поведенческое) представление проекта

Тема 11. Специальные возможности
Проектные библиотеки. Магистрали и шинная логика. Одновременные присвоения и вызовы процедур. Расширенные заголовки (ENTITY). Утверждение «GENERATE». Псевдоимена (alias)
Тема 12. Иерархические проекты

Пример проекта процессорного блока
Тема 13. Диалекты VHDL. Библиотеки прикладных САПР. Перспективы развития VHDL

Раздел 3. Приборно ориентированные языки проектирования

(обучение проводится на примере AHDL - входного языка САПР фирмы Альтера)
Тема 14. Концепции языка
Тема 15. Структура программы и ее основные секции, лексические элементы.

Типы данных.
Тема 16. Логическая секция программы
Тема 17. Основные операторы языка. Булевские выражения. Операторы IF-THEN, IF-GENERATE и FOR-GENERATE. Оператор CASE. Установка значений по умолчанию. Таблицы истинности.
Тема 18. Секция подпроекта и секция переменных
Тема 19. Объявление интерфейса и внутренних узлов (комбинационных, с тремя состояниями, с памятью). Объявление и задание цифровых автоматов.
Тема 20. Функции. Вхождения. Стандартные примитивы. Библиотеки.
Тема 21. Иерархические проекты
Тема 22. Библиотечные и пользовательские параметризованные модули. Их создание и объединение. Проектирование при смешанных формах задания проектных модулей.
Раздел 4. Моделирование, верификация, временной анализ. Примеры применения
Тема 23. Цели, и методы верификации.

Синтез тестов. Встраиваемые средства тестирования. Соответствие между алгоритмами и инструментальными средствами проектирования.
Тема 24. Примеры практических применений

Буферизация (FIFO,LIFO, многопортовая память), интерфейсные модули (контроллеры магистрали, архитектура исполнительного устройства в стандарте интерфейса PCI). Обработка сигналов и изображения аппаратными средствами. Поддержка машинной графики. Многофункциональные платы расширения.
Заключение: Обзор курса
Перечень лабораторных работ

№	Наименование работы	Номер темы
1	Изучение системы отладки VHDL - программ. Спецификация моделей и описание данных	5
2	Спецификация проекта на поведенческом уровне. Описание комбинационных схем в языке VHDL	6,7
3	Структурные архитектурные тела. Иерархическое проектирование	10
4	Проектирование последовательностных схем в VHDL	8
5	Регистровые схемы. Операционные блоки	12
6	Изучение процесса проектирования в системе MAX+plusII. Графический ввод простого устройства	1
7	Изучения способов описания комбинационных схем в AHDL	17,18
8	Описание и моделирование последовательностных схем в AHDL	19

Расчет учебных часов по темам и видам занятий:

№ темы	Название разделов и тем	Объем учебных часов
№ темы	Название разделов и тем	Лекции	Лаборат. занятия	Практич. занятия	Аудитор. занятия	Самост. работа	Всего	Семестр
	Введение	2			2		2	7
	Основы методологии проектирования дискретных устройств							7
1	Процесс проектирования дискретных устройств и управление процессом	2			2	2	4	7
2	Методология проектирования с использованием языков описания аппаратуры.	2	1		3	3	6	7
3	Основы моделирования параллельных процессов	2			2	3	5	7
	Язык проектирования дискретных устройств VHDL							7
4	Основные концепции языка VHDL	2			2	2	4	7
5	Типы данных в VHDL	2	2		2	3	5	7
6	Выражения и операторы,	4	1		5	4	9	7
7	Поведенческое архитектурное тело.	4			4	4	8	7
8	Представление последовательных схем	5	2		7	7	14	7
9	Подпрограммы и функции. Пакеты и библиотеки.	2	1		3	2	5	7
10	Структурное архитектурное тело	3	2		5	2	7	7
11	Специальные возможности	1			1	3	4	7
12	Иерархические проекты					3	3	7
13	Диалекты VHDL. Перспективы развития VHDL.	1			1	1	2	7
	Приборно ориентированные языки проектирования							7
14	Концепции языка							7
15	Структура программы.	2			2	1	3	7
16	Логическая секция программы	1			1		1
17	Основные операторы языка	1	2		3	3	6	7
18	Секция подпроекта и секция переменных	1			1	2	3	7
19	Объявление интерфейса и внутренних узлов	1	2		3	1	4	7
20	Функции.	1			1	2	3	7
21	Иерархические проекты	1	1		2	3	5	7

№ темы	Название разделов и тем	Объем учебных часов	№ темы	Название разделов и тем	Объем учебных часов	№ темы	Название разделов и тем	Объем учебных часов
22	Библиотечные и пользовательские параметризованные модули	1			1	2	3	7
	Моделирование, верификация, временной анализ. Примеры применения							7
23	Цели и методы верификации	2	2		4	3	7	7
24	Примеры практических применений	4			4	4	8	7
	Заключение	1			1		1	7
ИТОГО:		48	16		64	60	124

ЛИТЕРАТУРА
Основная

№	Название, библиографическое описание	Л	Лр	К-во экз. в библ. (на каф.)	Гриф
1	Р.И. Грушвицкий, А.Х. Мурсаев.Элементы программирования на VHDL.Методические указания к лабораторным работам. С.Петербург, Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2000 г., 36 с.	7	7	ч.з.15 (100)
2	Р.И. Грушвицкий, А.Х. Мурсаев, Е.П. Угрюмов. Проектирование систем на микросхемах программируемой логики. С. Петербург: «БХВ – Петербург», 2002.	7	7	0(2)	Учебное пособие
3	Бибило П.Н. Основы языка VHDL. – М.: Солон-Р, 1999. – 200 с	7		0

Дополнительная

№	Название, библиографическое описание	К-во экз. в библ. (на каф.)
1	Антонов А.П. Язык описания цифровых устройств Altera HDL. Практический курс - М.: ”РадиоСофт”, 2001. М.: ИП РадиоСофт, 2001. – 224 с.	0(10)
2	Ashenden Peter J. Ashenden P.J. The designer’s guide to VHDL. –San Francisco: Morgan Kaufman Publishers. –1996.– 688 p.	0
3	В.Б. Стешенко. ПЛИС фирмы «ALTERA». Элементная база, система проектирования и языки описания аппаратуры – М.: Издательский дом «Додена XXI», 2002 с. – 576 с.	0
4	VHDL Language Manual. – IEEE PRESS. – 1994.	0

Авторы:
д.т.н., проф	Мурсаев А.Х.
к.т.н., доц.	Грушвицкий Р.И.

Рецензент
д.т.н., проф	Водяхо А.И.

Зав. кафедрой Вычислительной техники
д.т.н., проф	Пузанков Д.В.

Декан факультета
Компьютерных технологий и информатики
д.т.н., проф.	Герасимов И.В.


Программа согласована:
Зав. кафедрой Вычислительной техники
д.т.н., проф	Пузанков Д.В.

Зав. отделом учебной литературы	Смирнова О.Н.

Председатель методической комиссии
факультета
Компьютерных технологий и информатики
к.т.н., доц.	Чугунов Л.А.

Руководитель методического отдела,
к.т.н., доцент	Марасина Л.А.

Похожие:

	Руководство по монтажу, эксплуатации и хранению комплекта аппаратуры... Руководство по эксплуатации предназначено для изучения и правильной эксплуатации аппаратуры. Надёжность работы аппаратуры и срок...		Нияу мифи утверждаю Сбис нанометрового диапазона аппаратуры физического эксперимента лаборатории проектирования специализированных интегральных микросхем...
	Образовательная программа «Германские языки» специальность научных... Концептуальные представления о категории усилительных наречий в современном английском языке 6		Председатель комиссии Договора на тему: «Поставка аппаратуры телевизионной и радиопередающей, аппаратуры электросвязи, системных блоков»
	Техническое задание 36/2016 на закупку: «Оборудование технологической связи» Оквэд2 26. 30. 1 Производство коммуникационной аппаратуры, радио- и телевизионной передающей аппаратуры, телевизионных камер		Инструкция по техническому обслуживанию локомотивной аппаратуры Настоящая Инструкция определяет основные требования, предъявляемые к техническому обслуживанию локомотивной аппаратуры системы автоматического...
	Техническое задание по теме ниокр «Создание системы автоматизированного... Уровень автоматизации процесса проектирования молниезащиты весьма низкий, цикл проектирования основывается на применении разрозненных...		Проектирование дополнительной общеразвивающей программы В процессе проектирования некоторая совокупность исходных ресурсов (исходная информация) с помощью известных и вновь полученных средств...
	Приборы для измерения кровяного давления (сфигмоманометры, тонометры, осциллометры) Части и принадлежности электродиагностической аппаратуры и аппаратуры, основанной на использовании ультрафиолетового или инфракрасного...		Исследование функциональной и принципиальной схем Целью работы является: изучение характеристик и принципа построения аппаратуры курс мп-2; изучение функциональных схем блоков кпр-200П,...
	Иркутская область местные нормативы градостроительного проектирования Проект местных нормативов градостроительного проектирования Чунского районного муниципального образования выполнен в соответствии...		Иркутская область местные нормативы градостроительного проектирования Проект местных нормативов градостроительного проектирования Чунского районного муниципального образования выполнен в соответствии...
	Инструкци я по охране труда Администрация студгородка обязана обеспечить надежную, эко-номную, безопасную работу приборов и аппаратуры, организацию и свое-временное...		Инструкци я по охране труда Администрация студгородка обязана обеспечить надежную, эко-номную, безопасную работу приборов и аппаратуры, организацию и свое-временное...
	Отчет Совета директоров о результатах деятельности Общества в 2009г Открытое акционерное общество «Кореневский завод низковольтной аппаратуры» создано 30. 10. 1992 (Номер свидетельства о государственной...		Техническое задание на выполнение работ по «Модернизации аппаратно-программного... «Модернизации аппаратно-программного комплекса (апк) по проверке аппаратуры па-м жипс. 421427. 062 для выполнения проверки аппаратуры...

Руководство, инструкция по применению

Языки проектирования аппаратуры

дисциплины

Санкт-Петербург

Санкт-Петербургский государственный электротехнический

“УТВЕРЖДАЮ”

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины

Кафедра вычислительной техники

Содержание рабочей программы

Раздел 1. Основы методологии проектирования дискретных устройств

Структурное и поведенческое представление, иерархия проектных модулей. Стили описания, сопряженное проектирование.

Раздел 3. Приборно ориентированные языки проектирования

Введение

Название, библиографическое описание

Л

Лр

Гриф

7

7

7

7

Учебное

7

Дополнительная

Мурсаев А.Х.

Водяхо А.И.

Пузанков Д.В.

Герасимов И.В.

Пузанков Д.В.

Чугунов Л.А.

Похожие: