Lehrende/r: Univ. Prof. Dr. Niklaus Berger
Veranstaltungsart: online: Vorlesung/Übung
Anzeige im Stundenplan: 08.079.20590
Semesterwochenstunden: 4
Credits: 6,0
Unterrichtssprache: Deutsch
Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | -
Voraussetzungen / Organisatorisches: Voraussetzungen: Technische Informatik Die Übungen finden mit FPGA Evaluation-Boards statt (auch zu Hause) - Details dazu in der ersten Vorlesung. Kurswebsite: https://agberger.kph.uni-mainz.de/teaching/summer-2021/fpga-programmierung-2021/
Inhalt: Wir besprechen Funktion und Anwendungen von programmierbaren Logikbausteinen (FPGAs). Der Entwurf, die Synthese und die Simulation von digitalen Schaltungen in der Hardwarebeschreibungssprache VHDL werden sowohl in der Vorlesung als auch in praktischen Übungen mit FPGAs behandelt. Die Teilnehmer sollen am Ende des Kurses in der Lage sein, unter Benutzung der entsprechenden Werkzeuge eine eigene Schaltung (z.B. eine einfache CPU) in einem FPGA umzusetzen und die von den Werkzeugen eingesetzten Techniken und Algorithmen zu verstehen. Wir behandeln die Optimierung von Schaltungen im Bezug auf Geschwindigkeit und Ressourcenverbrauch Weitere Themen sind Kommunikations- und Bus-Standards sowie schnelle Signalübertragung. Vorläufiges Programm: Weshalb FPGAs? Weshalb VHDL? CMOS, Gatter, kombinatorische Logik Register, Takt, Pipelines Simulation Synthese Place & Route Schnelle Schaltungen VHDL Design Patterns Synchronisation Speicher und vordefinierte Logikblöcke (IP) Busse und andere Interfaces Anwendungsbeispiele
Empfohlene Literatur: Es gibt diverse Bücher zu FPGAs und VHDL - leider kann ich keines davon uneingeschrenkt empfehlen.
Digitale Lehre: Die Vorlesungen und Übungen finden bis auf Weiteres via Big Blue Button Videkonferenzen statt, von den Vorlesungen werden Aufzeichnungen zur Verfügung gestellt. Für die Übungen werden kleine FPGA-Boards abgegeben. Details dazu auf der Kurswebseite.
