Основы проектирования на FPGA

Программа «Intel FPGA. Основы проектирования на FPGA» разработана с целью формирования базовых знаний и навыков разработки проектов на ПЛИС фирмы Intel FPGA (ранее Altera). В курсе рассматривается архитектура FPGA фирмы Intel, закладываются основы работы с САПР Quartus Prime, разбираются необходимые инструменты для временного анализа, моделирования и отладки созданных проектов. Особое внимание уделяется методологии проектирования в среде Quartus Prime и основным этапам разработки. Также даются основы языка описания аппаратуры VHDL или Verilog.

Продолжительность обучения 4 дня
Место проведения Санкт-Петербург, Новоизмайловский проспект, 34к3
Форма обучения с 10:00 до 17:00
Стоимость обучения ~15000 руб/день *
Контакты +7(962)722-36-80 / cpe.ifmo@yandex.ru

* - зависит от величины группы и уникальности курса

http://cpe.ifmo.ru/public/nodes/fa/35/e1/14/image_88_thumb.jpg
Лабораторные работы выполняются на отладочной плате DE2-115, содержащей ПЛИС семейства Cyclone IV
http://cpe.ifmo.ru/public/nodes/fa/35/e1/14/screenshot 2018-08-06 06.png
В рамках курса подробно рассказывается про интерфейс среды Quartus Prime

Цель курса:

Дать необходимые начальные знания и навыки для работы с ПЛИС фирмы Intel FPGA в среде Quartus Prime.

Учебный план

Тема Всего часов* Лекции* Практика*
Архитектура ПЛИС фирмы Intel FPGA 2,5 2,5 -
Основы работы в среде проектирования Quartus Prime 2,5 - 2,5
Методология проектирования в среде Quartus Prime 5,5 2 3,5
Основы языка описания аппаратуры VHDL / Verilog 9 2,5 6,5
Моделирование проекта с использованием инструмента Modelsim 2,5 2,5
Основы синхронного дизайна в ПЛИС 2,5 2,5
Способы создания конечных автоматов в Quartus Prime 2,5 1,5 1
Отладка проекта с использованием инструмента SignalTap II 1,5 1,5
Основы временного анализа. Инструмент TimeQuest Timing Analyzer 2,5 2,5

* - Указаны академические часы (1 ак.ч. = 45 мин). Количество и соотношение часов могут корректироваться в зависимости от размера группы, начальных знаний, а также от пожеланий заказчика

Необходимые знания:

Программа курса

Тема 1
Архитектура ПЛИС фирмы Intel FPGA
Рассказывается об устройстве современных ПЛИС, об их отличиях от других программируемых электронных компонентов. Слушателя знакомят с существующими типами ПЛИС. Далее детально рассматриваются архитектурные особенности продукции фирмы Intel FPGA (ранее Altera).
Тема 2
Основы работы в среде проектирования Quartus Prime
Демонстрируется интерфейс среды Quartus Prime. Слушатели вместе с преподавателем проходят все стадии создания нового проекта. Далее, на его примере рассказывается про инструменты среды проектирования: Pin Planner, Chip Planner, Assignment Editor и другие.
Тема 3
Методология проектирования в среде Quartus Prime

Рассматриваются этапы компиляции проекта в среде Quartus Prime. Слушатели знакомятся с процессами сборки и синтеза проекта и их настройками. Отдельное внимание уделяется рассказу о методах проектирования, которые помогут слушателю в дальнейшем избежать ошибок, ускорить выполнение различных этапов компиляции и правильно организовать структуру сложного проекта.

Тема 4
Основы языка описания аппаратуры VHDL / Verilog
Рассматриваются основы языка VHDL / Verilog (на выбор слушателя), синтаксис, типы данных, синтезируемые базовые конструкции, библиотеки.
Тема 5
Моделирование проекта с использованием инструмента Modelsim
Рассматривается инструмент для симуляции логических схем Modelsim, входящий в состав программ Quartus Prime. Демонстрируется процесс моделирования компонентов проекта.
Тема 6
Основы синхронного дизайна в ПЛИС
Рассматриваются методы построения синхронного дизайна на ПЛИС. Слушателю демонстрируются стандартные наборы приёмов синхронного дизайна, которые позволяют создавать надежный проект.
Тема 7 
Способы создания конечных автоматов в Quartus Prime
Изучается функционал State Machine Viewer - инструмент среды проектирования Quartus Prime. Создаются тестовые конечные автоматы на языке VHDL / Verilog и производится их верификация в State Machine Viewer.
Тема 8 
Отладка проекта с использованием инструмента SignalTap II
Рассматриваются способы отладки проекта. Демонстрируется инструмент SignalTap II и рассказывается о методах его применения.
Тема 9 
Основы временного анализа. Инструмент TimeQuest Timing Analyzer
Рассматриваются способы временного анализа проекта с использованием инструмента Timing Analyzer. Рассказывается про синтаксис SDC-файла (Synopsys Design Constraint) и про основные виды временных ограничений.

параметры курса могут корректироваться

Преподаватели

Кандидат технических наук
Руководитель Центра программируемой электроники
Руководитель лаборатории "Моделирования и программирования" НИЦ Световодной фотоники

Специалист в области программирования ПЛИС, цифровой обработки сигналов со стажем работы более 11 лет. Преподаватель дисциплин "Программируемая электроника на ПЛИС", "Программируемая электроника в волоконно-оптических приборах"

Научный сотрудник лаборатории "Моделирования и программирования" НИЦ Световодной фотоники

Специалист в области ПЛИС, микроконтроллеров и встроенных систем со стажем работы более 7 лет. Преподаватель дисциплин "Программируемая электроника", "Программируемая электроника на ПЛИС"

Аспирант
Научный сотрудник лаборатории "Моделирования и программирования" НИЦ Световодной фотоники

Специалист в области разработки и реализации алгоритмов цифровой обработки сигналов на ПЛИС. Преподаватель дисциплины "Применение нейронных сетей"

Научный сотрудник лаборатории "Моделирования и программирования" НИЦ Световодной фотоники

Специалист по разработке встроенных систем и систем на кристалле, разработке современных математических алгоритмов и реализации их как на базе ПЛИС, так и на языках высокого уровня. Преподаватель дисциплины "Применение нейронных сетей"