Cilj:Sticanje osnovnih znanja o projektovanju programabilnih digitalnih sistema, testiranju i impelementaciji u programabilnim logičkim kolima visokog stepena integracije.
Ishod:Osposobljenost studenata za samostalno projektovanje, simulaciju rada i implementaciju digitalnih sistema u programabilnim logičkim kolima CPLD i FPGA tipa, primenom softverskog razvojnog okruženja i razvojnih sistema za testiranje implementiranog hardvera u realnom vremenu.
Sadržaj predmeta
Teorijska nastava:
Uvodno predavanje. Organizacija i sadržaj kursa. Programabilna logička kolarazličite složenosti.
Pregled osobina programabilnih logičkih kola različite složenosti. Arhitektura logičkih blokova.
Razvojni alati za rad sa programabilnim logičkim kolima. Quartus II softversko okruženje.
Osnove VHDL programskog jezika. VHDL opis kombinacionih i sekvencijalnih mreža.
Elementi složenih digitalnih sistema. VHDL opis mašine stanja.
Realizacija dizajna primenom megafunkcija.
Standardni interfejsi za prenos podataka u računarskom sistemu. VHDL opis i implementacija u programabilnom logičkom kolu.
Koncept arhitekture 16 - bitnog mikrokontrolera i implementacija u programabilnoj logici.
Implementacija i izvršavanje instrukcija 16- bitnog mikrokontrolera u programabilnoj logici.
Pojam i primena IP Core digitalnih sistema u programabilnoj logici.
IP Core procesori u programabilnim logičkim kolima visokog stepena integracije
Podrška za integraciju složenih sistema u Quartus II softverskom okruženju.
NiosII procesor u Alterinim FPGA kolima. Konfiguracija unutrašnjih periferija i povezivanje primenom alata u softverskom okruženju Quartus II.
Praktična nastava se odvija u laboratoriji u okviru deset dvočasovnih termina za laborotorijske vežbe. Laboratorijske vežbe su tematski grupisane u okviru pet oblasti:
Osnove programiranja u VHDL jeziku.
Implementacija sistema za kontrolu na bazi složene mašine stanja.
Standardni interfejsi u programabilnoj logici.
Jednostavni 16 - bitni mikrokontrolerski sistem uP3u programabilnoj logici.
Implementacija sistema u programabilnoj logici preko NiosIIprocesora.
Literatura
D. Živković, M. Popović, Impulsna i digitalna elektronika, Akademska misao, Beograd, 2004.
J. Hamblen, T. Hall, M. Furman Rapid prototyping of digital systems, Springer science bussines media, inc., 2006.
P. P. Chu, RTL hardware design using VHDL, John Wiley & Sons, Inc., 2006.
D. Prokin, D.Todović, Zbirka rešenih zadataka iz Programabilnih logičkih kola, Akademska izdanja, Beograd, 2007.
