Programowanie układów FPGA
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | 1500-ZUIFPGA |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Programowanie układów FPGA |
Jednostka: | Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej |
Grupy: | |
Punkty ECTS i inne: |
0 LUB
3.00
LUB
4.00
(zmienne w czasie)
|
Język prowadzenia: | (brak danych) |
Wymagania wstępne: | Znajomość podstawowych struktur elektronicznych jak rejestry układy arytmetyczne, pamięci, multiplexery itp. Nie jest wymagana znajomość języków programowania FPGA, język AHDL student poznaje od podstaw. |
Skrócony opis: |
Głównym celem przedmiotu jest nauczenie studentów umiejętności pisania programów w języku AHDL w celu programowania układów FPGA firmy Altera. W tym celu zaprezentowana zostanie składnia języka AHDL, główne biblioteki, struktura hierarchiczna programów. Omówione zostaną podstawowe elementy układów FPGA mające bezpośrednią implementację w języku AHDL: rejestry, układy kombinacyjne, pamięci, układy arytmetyczne i mnożące itd. Omówione zostaną tzw. hazady, czyli niebezpieczne konfiguracje logiczne, co prawda pracujące, ale generujące krótkotrwałe zakłócenia impulsowe tzw. gliche. Omówione zostaną metody eliminacji glitchy metodą redundancji (tablice Karnaugha) oraz przetwarzanie synchroniczne. Kolejnym etapem będzie kompilacja, eliminacja błędów syntaktycznych i optymalizacja czsowa. Przedyskutowane zastaną warianty kompilacji w ramach różnych ustawień opcji kompilatora. By możliwe były testy na platformie sprzętowej (development kits), zostaną przywiązane piny chipa FPGA. |
Pełny opis: |
Głównym celem przedmiotu jest nauczenie studentów umiejętności pisania programów w języku AHDL w celu programowania układów FPGA firmy Altera. W tym celu zaprezentowana zostanie składnia języka AHDL, główne biblioteki, struktura hierarchiczna programów. Omówione zostaną podstawowe elementy układów FPGA mające bezpośrednią implementację w języku AHDL: rejestry, układy kombinacyjne, pamięci, układy arytmetyczne i mnożące itd. Omówione zostaną tzw. hazady, czyli niebezpieczne konfiguracje logiczne, co prawda pracujące, ale generujące krótkotrwałe zakłócenia impulsowe tzw. gliche. Omówione zostaną metody eliminacji glitchy metodą redundancji (tablice Karnaugha) oraz przetwarzanie synchroniczne. Kolejnym etapem będzie kompilacja, eliminacja błędów syntaktycznych i optymalizacja czsowa. Przedyskutowane zastaną warianty kompilacji w ramach różnych ustawień opcji kompilatora. By możliwe były testy na platformie sprzętowej (development kits), zostaną przywiązane piny chipa FPGA. |
Efekty uczenia się: |
Wiedza zna techniki doświadczalne i numeryczne oraz metody budowy modeli matematycznych i zasady planowania badań z głównych działów informatyki zna teoretyczne podstawy metod stosowanych do rozwiązywania typowych problemów z głównych działów informatyki i przykłady praktycznej implementacji takich metod z wykorzystaniem odpowiednich narzędzi informatycznych student dysponuje odpowiednią wiedzą z dziedziny matematyki wyższej, by rozbudowac algorytmy przetwarzania sygnałow w FPGA Umiejętności potrafi znajdować i selekcjonować niezbędne informacje w literaturze fachowej, bazach danych i innych źródłach, zna podstawowe czasopisma naukowe z zakresu informatyki student potrafi zaprogramowac układ FPGA w celu implementacji określonego projektu potrafi wykorzystać zaawansowane metody matematyczne Kompetencje społeczne rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie, potrafi inspirować i organizować proces ucyenia si innzch osób |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2023/2024" (zakończony)
Okres: | 2023-10-01 - 2024-02-25 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: | (brak danych) | |
Koordynatorzy: | (brak danych) | |
Prowadzący grup: | (brak danych) | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: | Ocena zgodna z regulaminem studiów | |
Informacje dodatkowe: | Wykład istotny dla studentów pragnących później zajmowac się algorytmami i pomiarami w laboratorium na potrzeby Wielkich Eksperimentów. |
|
Metody dydaktyczne: | Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2 Metody podające | Wykład konwersatoryjny Metody podające | Wykład informacyjny Metody poszukujące | Metoda laboratoryjna (eksperymentu) |
|
Sposoby i kryteria oceniania: | OCENA KOŃCOWA Z PRZEDMIOTU jest ustalana zgodnie z algorytmem: Ocena z formy: "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ocena * 100.00 % Dodatkowe warunki zaliczenia przedmiotu: Student powinien uczestniczyć we wszystkich zajęciach, gdyż nieobecności dramatycznie obniżają stopień przygotowania się do zajęć i w konsekwencji trudności z zaliczeniem przedmiotu. Ocena z formy "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ustalana jest w oparciu o wyniki nastepujących składników zaliczenia: Aktywność na zajęciach - 10.00% Odpowiedź ustna - 70.00% Zadanie / zadania praktyczne - 20.00% Ocena z formy "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ustalana jest na podstawie następującej skali: Poniżej 50.00% - ocena 2 50.00% i więcej - ocena 3 60.00% i więcej - ocena 3,5 70.00% i więcej - ocena 4 80.00% i więcej - ocena 4,5 90.00% i więcej - ocena 5 Dodatkowe warunki zaliczenia formy: Brak |
|
Treści kształcenia: | Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2 Przygotowanie podstawowej wiedzy o filtrach FIR i IIR, Opracowanie programu w C, liczącego wartości własne macierzy 32*32 metodą obrotów Jacobiego Opracowanie programu w C rozwiązującego układ 128 równań liniowych metodą Gaussa z wyborem elementu głównego oraz dla macierzy symetrycznych metodą Levinsona Praktyczne uruchomienie programów w procesorze NIOS w układzie FPGA na platformie uruchomieniowej (development kit) |
|
Literatura: |
Literatura podstawowa Triggers for the Pierre Auger Observatory, the Current Status and Plans for the Future, Z. Szadkowski, ISBN 978-83-7207-822-3 Warsaw University of Technology, 2009 Literatura dodatkowa Design and Architectures for Digital Signal Processing, G. Ruiz, ISBN 978-953-51-0874-0 University of Cantabria, Spain, 2012 Applications of Digital Signal Processing, C. Cuadrado-Laborde, ISBN 978-953-307-406-1 Universidad de Valencia, Valencia, Spain 2011 |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2022/2023" (zakończony)
Okres: | 2022-10-01 - 2023-02-19 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: | (brak danych) | |
Koordynatorzy: | (brak danych) | |
Prowadzący grup: | (brak danych) | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: | Ocena zgodna z regulaminem studiów | |
Informacje dodatkowe: | Wykład istotny dla studentów pragnących później zajmowac się algorytmami i pomiarami w laboratorium na potrzeby Wielkich Eksperimentów. |
|
Metody dydaktyczne: | Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2 Metody podające | Wykład konwersatoryjny Metody podające | Wykład informacyjny Metody poszukujące | Metoda laboratoryjna (eksperymentu) |
|
Sposoby i kryteria oceniania: | OCENA KOŃCOWA Z PRZEDMIOTU jest ustalana zgodnie z algorytmem: Ocena z formy: "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ocena * 100.00 % Dodatkowe warunki zaliczenia przedmiotu: Student powinien uczestniczyć we wszystkich zajęciach, gdyż nieobecności dramatycznie obniżają stopień przygotowania się do zajęć i w konsekwencji trudności z zaliczeniem przedmiotu. Ocena z formy "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ustalana jest w oparciu o wyniki nastepujących składników zaliczenia: Aktywność na zajęciach - 10.00% Odpowiedź ustna - 70.00% Zadanie / zadania praktyczne - 20.00% Ocena z formy "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ustalana jest na podstawie następującej skali: Poniżej 50.00% - ocena 2 50.00% i więcej - ocena 3 60.00% i więcej - ocena 3,5 70.00% i więcej - ocena 4 80.00% i więcej - ocena 4,5 90.00% i więcej - ocena 5 Dodatkowe warunki zaliczenia formy: Brak |
|
Treści kształcenia: | Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2 Przygotowanie podstawowej wiedzy o filtrach FIR i IIR, Opracowanie programu w C, liczącego wartości własne macierzy 32*32 metodą obrotów Jacobiego Opracowanie programu w C rozwiązującego układ 128 równań liniowych metodą Gaussa z wyborem elementu głównego oraz dla macierzy symetrycznych metodą Levinsona Praktyczne uruchomienie programów w procesorze NIOS w układzie FPGA na platformie uruchomieniowej (development kit) |
|
Literatura: |
Literatura podstawowa Triggers for the Pierre Auger Observatory, the Current Status and Plans for the Future, Z. Szadkowski, ISBN 978-83-7207-822-3 Warsaw University of Technology, 2009 Literatura dodatkowa Design and Architectures for Digital Signal Processing, G. Ruiz, ISBN 978-953-51-0874-0 University of Cantabria, Spain, 2012 Applications of Digital Signal Processing, C. Cuadrado-Laborde, ISBN 978-953-307-406-1 Universidad de Valencia, Valencia, Spain 2011 |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/2022" (zakończony)
Okres: | 2021-10-01 - 2022-01-23 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia informatyczne, 18 godzin
|
|
Koordynatorzy: | (brak danych) | |
Prowadzący grup: | (brak danych) | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Ocena zgodna z regulaminem studiów
Ćwiczenia informatyczne - Ocena zgodna z regulaminem studiów |
|
Informacje dodatkowe: | Wykład istotny dla studentów pragnących później zajmowac się algorytmami i pomiarami w laboratorium na potrzeby Wielkich Eksperimentów. |
|
Metody dydaktyczne: | Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2 Metody podające | Wykład konwersatoryjny |
|
Sposoby i kryteria oceniania: | OCENA KOŃCOWA Z PRZEDMIOTU jest ustalana zgodnie z algorytmem: Ocena z formy: "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ocena * 100.00 % Dodatkowe warunki zaliczenia przedmiotu: Student powinien uczestniczyc we wszystkich zajęciach, gdyż nieobecności dramatycznie obniżają stopień przygotowania się do zajęc i w konsekwencji trudości z zaliczeniem przedmiotu. Ocena z formy "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ustalana jest w oparciu o wyniki nastepujących składników zaliczenia: Aktywność na zajęciach - 10.00% Odpowiedź ustna - 70.00% Zadanie / zadania praktyczne - 20.00% Ocena z formy "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ustalana jest na podstawie następującej skali: Poniżej 50.00% - ocena 2 50.00% i więcej - ocena 3 60.00% i więcej - ocena 3,5 70.00% i więcej - ocena 4 80.00% i więcej - ocena 4,5 90.00% i więcej - ocena 5 Dodatkowe warunki zaliczenia formy: Brak |
|
Treści kształcenia: | Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2 Przygotowanie podstawowej wiedzy o filtrach FIR i IIR, Opracowanie programu w C, liczącego wartości własne macierzy 32*32 metodą obrotów Jacobiego Opracowanie programu w C rozwiązującego układ 128 równań liniowych metodą Gaussa z wyborem elementu głównego oraz dla macierzy symetrycznych metodą Levinsona Praktyczne uruchomienie programów w procesorze NIOS w układzie FPGA na platformie uruchomieniowej (development kit) |
|
Literatura: |
Literatura podstawowa Triggers for the Pierre Auger Observatory, the Current Status and Plans for the Future, Z. Szadkowski, ISBN 978-83-7207-822-3 Warsaw University of Technology, 2009 Literatura dodatkowa Design and Architectures for Digital Signal Processing, G. Ruiz, ISBN 978-953-51-0874-0 University of Cantabria, Spain, 2012 Applications of Digital Signal Processing, C. Cuadrado-Laborde, ISBN 978-953-307-406-1 Universidad de Valencia, Valencia, Spain 2011 |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2020/2021" (zakończony)
Okres: | 2020-10-01 - 2021-02-07 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia informatyczne, 18 godzin
|
|
Koordynatorzy: | (brak danych) | |
Prowadzący grup: | (brak danych) | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Ocena zgodna z regulaminem studiów
Ćwiczenia informatyczne - Ocena zgodna z regulaminem studiów |
|
Informacje dodatkowe: | Wykład istotny dla studentów pragnących później zajmowac się algorytmami i pomiarami w laboratorium na potrzeby Wielkich Eksperimentów. |
|
Metody dydaktyczne: | Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2 Metody podające | Wykład konwersatoryjny |
|
Sposoby i kryteria oceniania: | OCENA KOŃCOWA Z PRZEDMIOTU jest ustalana zgodnie z algorytmem: Ocena z formy: "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ocena * 100.00 % Dodatkowe warunki zaliczenia przedmiotu: Student powinien uczestniczyc we wszystkich zajęciach, gdyż nieobecności dramatycznie obniżają stopień przygotowania się do zajęc i w konsekwencji trudości z zaliczeniem przedmiotu. Ocena z formy "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ustalana jest w oparciu o wyniki nastepujących składników zaliczenia: Aktywność na zajęciach - 10.00% Odpowiedź ustna - 70.00% Zadanie / zadania praktyczne - 20.00% Ocena z formy "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ustalana jest na podstawie następującej skali: Poniżej 50.00% - ocena 2 50.00% i więcej - ocena 3 60.00% i więcej - ocena 3,5 70.00% i więcej - ocena 4 80.00% i więcej - ocena 4,5 90.00% i więcej - ocena 5 Dodatkowe warunki zaliczenia formy: Brak |
|
Treści kształcenia: | Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2 Przygotowanie podstawowej wiedzy o filtrach FIR i IIR, Opracowanie programu w C, liczącego wartości własne macierzy 32*32 metodą obrotów Jacobiego Opracowanie programu w C rozwiązującego układ 128 równań liniowych metodą Gaussa z wyborem elementu głównego oraz dla macierzy symetrycznych metodą Levinsona Praktyczne uruchomienie programów w procesorze NIOS w układzie FPGA na platformie uruchomieniowej (development kit) |
|
Literatura: |
Literatura podstawowa Triggers for the Pierre Auger Observatory, the Current Status and Plans for the Future, Z. Szadkowski, ISBN 978-83-7207-822-3 Warsaw University of Technology, 2009 Literatura dodatkowa Design and Architectures for Digital Signal Processing, G. Ruiz, ISBN 978-953-51-0874-0 University of Cantabria, Spain, 2012 Applications of Digital Signal Processing, C. Cuadrado-Laborde, ISBN 978-953-307-406-1 Universidad de Valencia, Valencia, Spain 2011 |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/2020" (zakończony)
Okres: | 2020-02-24 - 2020-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia informatyczne, 18 godzin
|
|
Koordynatorzy: | (brak danych) | |
Prowadzący grup: | (brak danych) | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Ocena zgodna z regulaminem studiów
Ćwiczenia informatyczne - Ocena zgodna z regulaminem studiów |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2019/2020" (zakończony)
Okres: | 2019-10-01 - 2020-02-23 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: | (brak danych) | |
Koordynatorzy: | (brak danych) | |
Prowadzący grup: | (brak danych) | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: | Ocena zgodna z regulaminem studiów | |
Informacje dodatkowe: | Wykład istotny dla studentów pragnących później zajmowac się algorytmami i pomiarami w laboratorium na potrzeby Wielkich Eksperimentów. |
|
Metody dydaktyczne: | Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2 Metody podające | Wykład konwersatoryjny |
|
Sposoby i kryteria oceniania: | OCENA KOŃCOWA Z PRZEDMIOTU jest ustalana zgodnie z algorytmem: Ocena z formy: "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ocena * 100.00 % Dodatkowe warunki zaliczenia przedmiotu: Student powinien uczestniczyc we wszystkich zajęciach, gdyż nieobecności dramatycznie obniżają stopień przygotowania się do zajęc i w konsekwencji trudości z zaliczeniem przedmiotu. Ocena z formy "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ustalana jest w oparciu o wyniki nastepujących składników zaliczenia: Aktywność na zajęciach - 10.00% Odpowiedź ustna - 70.00% Zadanie / zadania praktyczne - 20.00% Ocena z formy "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ustalana jest na podstawie następującej skali: Poniżej 50.00% - ocena 2 50.00% i więcej - ocena 3 60.00% i więcej - ocena 3,5 70.00% i więcej - ocena 4 80.00% i więcej - ocena 4,5 90.00% i więcej - ocena 5 Dodatkowe warunki zaliczenia formy: Brak |
|
Treści kształcenia: | Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2 Przygotowanie podstawowej wiedzy o filtrach FIR i IIR, Opracowanie programu w C, liczącego wartości własne macierzy 32*32 metodą obrotów Jacobiego Opracowanie programu w C rozwiązującego układ 128 równań liniowych metodą Gaussa z wyborem elementu głównego oraz dla macierzy symetrycznych metodą Levinsona Praktyczne uruchomienie programów w procesorze NIOS w układzie FPGA na platformie uruchomieniowej (development kit) |
|
Literatura: |
Literatura podstawowa Triggers for the Pierre Auger Observatory, the Current Status and Plans for the Future, Z. Szadkowski, ISBN 978-83-7207-822-3 Warsaw University of Technology, 2009 Literatura dodatkowa Design and Architectures for Digital Signal Processing, G. Ruiz, ISBN 978-953-51-0874-0 University of Cantabria, Spain, 2012 Applications of Digital Signal Processing, C. Cuadrado-Laborde, ISBN 978-953-307-406-1 Universidad de Valencia, Valencia, Spain 2011 |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2018/2019" (zakończony)
Okres: | 2019-02-18 - 2019-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia informatyczne, 18 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Zbigniew Szadkowski | |
Prowadzący grup: | (brak danych) | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Ocena zgodna z regulaminem studiów
Ćwiczenia informatyczne - Ocena zgodna z regulaminem studiów |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2018/2019" (zakończony)
Okres: | 2018-10-01 - 2019-02-10 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: | (brak danych) | |
Koordynatorzy: | (brak danych) | |
Prowadzący grup: | (brak danych) | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: | Ocena zgodna z regulaminem studiów | |
Informacje dodatkowe: | Wykład istotny dla studentów pragnących później zajmowac się algorytmami i pomiarami w laboratorium na potrzeby Wielkich Eksperimentów. |
|
Metody dydaktyczne: | Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2 Metody podające | Wykład konwersatoryjny |
|
Sposoby i kryteria oceniania: | OCENA KOŃCOWA Z PRZEDMIOTU jest ustalana zgodnie z algorytmem: Ocena z formy: "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ocena * 100.00 % Dodatkowe warunki zaliczenia przedmiotu: Student powinien uczestniczyc we wszystkich zajęciach, gdyż nieobecności dramatycznie obniżają stopień przygotowania się do zajęc i w konsekwencji trudości z zaliczeniem przedmiotu. Ocena z formy "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ustalana jest w oparciu o wyniki nastepujących składników zaliczenia: Aktywność na zajęciach - 10.00% Odpowiedź ustna - 70.00% Zadanie / zadania praktyczne - 20.00% Ocena z formy "Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2" ustalana jest na podstawie następującej skali: Poniżej 50.00% - ocena 2 50.00% i więcej - ocena 3 60.00% i więcej - ocena 3,5 70.00% i więcej - ocena 4 80.00% i więcej - ocena 4,5 90.00% i więcej - ocena 5 Dodatkowe warunki zaliczenia formy: Brak |
|
Treści kształcenia: | Laboratorium informatyczne lub pracownia fizyczna 2 Przygotowanie podstawowej wiedzy o filtrach FIR i IIR, Opracowanie programu w C, liczącego wartości własne macierzy 32*32 metodą obrotów Jacobiego Opracowanie programu w C rozwiązującego układ 128 równań liniowych metodą Gaussa z wyborem elementu głównego oraz dla macierzy symetrycznych metodą Levinsona Praktyczne uruchomienie programów w procesorze NIOS w układzie FPGA na platformie uruchomieniowej (development kit) |
|
Literatura: |
Literatura podstawowa Triggers for the Pierre Auger Observatory, the Current Status and Plans for the Future, Z. Szadkowski, ISBN 978-83-7207-822-3 Warsaw University of Technology, 2009 Literatura dodatkowa Design and Architectures for Digital Signal Processing, G. Ruiz, ISBN 978-953-51-0874-0 University of Cantabria, Spain, 2012 Applications of Digital Signal Processing, C. Cuadrado-Laborde, ISBN 978-953-307-406-1 Universidad de Valencia, Valencia, Spain 2011 |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2017/2018" (zakończony)
Okres: | 2018-02-19 - 2018-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia informatyczne, 18 godzin
|
|
Koordynatorzy: | (brak danych) | |
Prowadzący grup: | (brak danych) | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Ocena zgodna z regulaminem studiów
Ćwiczenia informatyczne - Ocena zgodna z regulaminem studiów |
Właścicielem praw autorskich jest UNIWERSYTET ŁÓDZKI.