Inhalte des Labors "FPGA-Entwurf" sind unter anderem die Vorteile FPGAs gegenüber Mikrocontrollern. So lernen Studierende z.B. die Parallelverarbeitung von Algorithmen durch einen FPGA kennen, die im starken Kontrast zu einer Befehl-für-Befehl-Abarbeitung eines Mikrocontrollers steht.
Hierzu wird im Verlauf des Praktikums beispielsweise ein einfacher Prozessor entworfen – aus Simulationen und Synthesen einer ALU, eines Steuerwerkes und eines Speichers.
Ausstattung
- PCs mit Software zum Entwurf programmierbarer Logik (Quartus II)
- Altera-Entwicklungsboards mit Hardware-Erweiterungen
- Oszilloskope
Versuche
- VHDL-Entwurf und Simulation
- - FPGA-Entwurf eines linearen, rückgekoppelten Schieberegisters
- - Mehrwertlogik
- - Moore- und Mealy-Automat zur Erkennung von Bitfolgen
- - Mikroprozessorkomponenten (ALU, Befehlsinterpreter, Speicher)
- FPGA-Synthese-Entwurf
- - Schnittstellen-Konfiguraton zur Ansteuerung von FPGA-externen Komponenten
Zugehörige Vorlesungen
Grundlagen des FPGA-Entwurfs mit VHDL
- Anerkennung mit 5 ECTS
- Inhalt:
- HDL-Entwurf im Vergleich mit konventionellem Entwurf
- VHDL-Entwurfsebenen und Modellierungsarten für digitale Systeme
- VHDL-Grundelemente entity, architecture, port und signal
- Datenfluss-Entwurf
- Entwurf mit Prozessen
- Struktur-Entwurf
- Synthese