VHDL-Kurs und -Praktikum

Dieser Kurs richtet sich an Bachelor-Studierende (2V+2Ü, 6 CP). Als Master (Informatik) tragen Sie sich bitte in den Kurs "Schaltungsentwurf mit HDLs" ein (2V+2Ü, 6 CP)

Allgemeine Hinweise

Der VHDL-Kurs sowie das VHDL-Praktikum sind zwei thematisch zusammenhängende, aber unabhängig von einander belegbare Lehrveranstaltungen, die sich mit dem Entwurf und der Synthese moderner Digitalschaltungen mittels einer Hardwarebeschreibungssprache (VHDL) beschäftigen.

Diese Lehrveranstaltungen werden jeweils im komplementären Wechsel mit Veranstaltungen des Fachgebietes "Rechnerarchitektur und Systemprogrammierung" angeboten, so dass in jedem Semester beide Veranstaltungen gehalten werden. Der Kurs, welcher im Sommersemester angeboten wird, entspricht der Veranstaltung "Ausgewählte Kapitel der Rechnerarchitektur" (LV-Nr. FB16-6804); das Praktikum im Wintersemester der Veranstaltung "Ausgewählte Kapitel der Rechnertechnologie und Mikroprozessortechnik" (LV-Nr. FB16-yyyy).

Beachten Sie bitte, dass unsere Lehrveranstaltungen nur anrechenbar sind, wenn Sie die Veranstaltungen von Prof. Börcsök noch nicht absolviert haben. 

Inhalte und Ziele

Die Veranstaltung richtet sich vor allem an Informatiker, Elektrotechniker und Mechatroniker mit dem Schwerpunkt "Technische Informatik" bzw. mit Interesse an modernen Entwurfsverfahren in der Mikroelektronik.

VHDL-Kurs

Im VHDL-Kurs wird in einer Kombination aus Vorlesung und Rechnerübungen die Hardwarebeschreibungssprache VHDL erlernt und die entwickelten Entwürfe auf einem FPGA-Board synthetisiert. Inhalte des Kurses sind u.a. Syntax und Semantik von VHDL, verschiedene Modellierungsmöglichkeiten, Beschreibung von Standardfunktionalitäten (Schaltnetze, Zustandsautomaten, Datenpfadfunktionalität) sowie Synthese von konkreten Schaltungen mit kommerzieller CAD-Software.

VHDL-Praktikum

Im VHDL-Praktikum werden die gewonnenen Fähigkeiten innerhalb eines etwas größeren Hardwaredesignprojektes vertieft und gefestigt. Anhand der Modellierung eines Prozessormodelles mit Pipelining sollen Systemmodellierung in VHDL, Simulation und Validierung der erstellten Modelle Synthese auf eine Standardzellen-Bibliothek, Charakterisierung der Implementierung sowie Test der Modelle auf einer Prototyp-Hardware Inhalte des Praktikums sein.

Materialien

Für den Kurs wie auch für das Praktikum werden umfangreiche Materialien in Moodle zur Verfügung gestellt. Meden Sie sich bitte unbedingt bei Ihrem jeweiligen Moodlekurs an.

Alle Kursmaterialien sowie ein Diskussionsforum finden Sie im Moodlekurs der jeweiligen Veranstaltung. Melden Sie sich bitte unbedingt in Moodle dazu an.

Zeiten

Der VHDL-Kurs findet jedes Sommersemester Mittwochs zwischen 10:00 und 13:00 Uhr in Raum WA -1201 (CIP-Pool) statt. 

Das VHDL-Praktikum findet jedes Wintersemester Montags zwischen 10:00 und 13:00 Uhr in Raum WA 0334 (Seminarraum des FG) statt.

Im Fall des Praktikums ist diese Zeit eher als "betreute Poolzeit" zu verstehen. 

Literatur

  • Volnei A. Pedroni: Circuit Design And Simulation With VHDL; Mit Press Ltd,  Second Edition, (2. November 2010). ISBN: 0262014335

Darüber hinaus sind folgende Bücher für die Vorlesungsinhalte relevant:

 

  • Jürgen Reichardt, Bernd Schwarz: VHDL-Synthese: Entwurf digitaler Schaltungen und Systeme, Oldenbourg; Auflage: 5., aktualisierte Auflage. (29. Juli 2009), ISBN: 3486589873 
  • Frank Kesel, Ruben Bartholomä: Entwurf von digitalen Schaltungen und Systemen mit HDLs und FPGAs: Einführung mit VHDL und SystemC, Oldenbourg; Auflage: 2., korrigierte Auflage. (28. Januar 2009), ISBN: 3486589768 
  • Peter Ashenden: The Designer's Guide to VHDL, Morgan Kaufmann; Auflage: 3rd revised edition. (11. November 2006), ISBN: 0120887851
  •  Paul Molitor, Jörg Ritter:VHDL: Eine Einführung, Pearson Studium (27. April 2004), ISBN: 3827370477  

Leistungsnachweis

Der Leistungsnachweis erfolgt in beiden Veranstaltungen über eine Kombination aus mündlicher Prüfung und der Abgabe einer Hausarbeit (Bericht, erstellter Quellcode). Die genauen Modalitäten werden in der jeweiligen Veranstaltung bekannt gegeben.