Układy cyfrowe informacje ogólne Mariusz Rawski

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Układy cyfrowe informacje ogólne Mariusz Rawski rawski@tele.pw.edu.pl http://rawski.zpt.tele.pw.edu.pl/"

Transkrypt

1 CAD Układy cyfrowe informacje ogólne

2 ... Rok 1847 George BOOLE The Mathematical Analysis of Logic algebra sygnałów binarnych algebra boolowska Algebry Boole'a są specjalnym typem struktur algebraicznych wykorzystywanych w matematyce teoretycznej, informatyce oraz elektronice cyfrowej. Najprostsza algebra Boole'a ma tylko dwa elementy, "0" i "1" i stanowi narzędzie matematyczne do opisu układów cyfrowych. 2

3 ... Rok Jack Kilby z Texas Instruments zbudował pierwszy układ scalony (1 tranzystor, 3 rezystory i 1 kondensator) za co otrzymał Nagrodę Nobla z fizyki w Pierwsze układy scalone zawierały mniej niż 20 tranzystorów. Obecnie, chociaż wielkość układu liczy się w milimetrach kwadratowych, obwód może zawierać do kilkuset milionów tranzystorów. 3

4 ... Obecnie Telefonia komórkowa Usługi szerokopasmowe (wideo na żądanie, wideokonferencje, szybki dostęp do Internetu, e-commers, e-banking, podpis elektroniczny, telepraca, telenauczanie) UKŁAD CYFROWY Kompresja obrazów Kompresja sygnałów audio i mowy ludzkiej Rozpoznawanie mowy Kryptografia Zastosowania militarne Astronautyka 4

5 Dlaczego sygnały cyfrowe Jak odtworzyć sygnał oryginalny Transmitowany sygnał s(t) jest zakłócany przez szum n(t), w wyniku czego odbierany jest zniekształcony sygnał r(t) Szum może pochodzić z wielu źródeł Odtworzenie sygnału cyfrowego jest łatwiejsze 5

6 Konwersja sygnału Próbkowanie kwantowanie w czasie czyli reprezentacja sygnału ciągłego za pomocą ciągu wartości nazywanych próbkami Kwantyzacja przypisanie wartości analogowych do najbliższych poziomów reprezentacji, co wiąże się z nieuniknioną i nieodwracalną utratą informacji Kodowanie przypisanie wartości binarnych wartościom skwantowanych próbek 6

7 Tranzystor V S V G S V D S Rosnące V GS Wzmacniacz technologia analogowa 7

8 Tranzystor jako przełącznik V BRAMKI = 0 V Prąd nie płynie V BRAMKI > V PROGOWE Prąd płynie Przełącznik technologia cyfrowa 8

9 Realizacja w technologii CMOS Widok w edytorze topografii Maski produkcyjne Przekrój Źródło: PODSTAWY MIKROELEKTRONIKI 9

10 Bramki logiczne Bramki logiczne budowane są z tranzystorów Schemat Topografia Inwerter Jaką funkcję realizuje ta bramka 4 wejściowa bramka NAND 10

11 Struktury scalone Układ scalony IC (integrated circuit ) zbudowany jest z warstw domieszkowanego krzemu, metalu, dwutlenku krzemu naniesionych jedna na drugą. Niektóre warstwy tworzą tranzystory inne połączenia. Wskaźnikiem technicznego zaawansowania procesu wytwarzania układów scalonych jest minimalna długość kanału tranzystora wyrażona w mikrometrach lub nanometrach długość kanału jest nazywana rozmiarem charakterystycznym (lub technologicznym) W zależności od stopnia rozbudowania, układy scalone dzieli się na: SSI (small scale integration) - zawierający do 10 bramek przeliczeniowych MSI (medium scale integration) - układ zawiera do 100 bramek przeliczeniowych (wymiary się nie zmieniają), LSI (large scale integration) od 100 do 1000 bramek przeliczeniowych w jednej strukturze, VLSI (very large scale integration) ponad do 1 mln bramek przeliczeniowych 11

12 wytworzenie podłoża plastra monokrystalicznego półprzewodnika. proces epitaksji wytwarzanie cienkiej warstwy półprzewodnika o przeciwnym typie przewodnictwa maskowanie wytworzenie maski, która umożliwi selektywne domieszkowanie (wykorzystuje się fotolitografię lub wycinanie wiązką elektronową) domieszkowanie dyfuzja domieszek lub implantacja jonów wykonanie połączeń warstwy przewodzące montaż i testowanie Proces produkcyjny [Źródło :"integrated circuit: manufacturing steps in sequence." Online Art. Encyclopædia Britannica Online. 11 Sept. 2007] 12

13 Technologie wytwarzania układy programowane przez użytkownika (PLD) układy projektowane przez użytkownika (semi-custom) układy zamawiane przez użytkownika (full-custom) Full-custom układy zamawiane przez użytkownika. Semi-custom układy projektowane przez użytkownika. Standars-cell układ jest konstruowany z komórek standardowych wybieranych z biblioteki zawierającej podstawowe bramki logiczne, multipleksery 2 na 1czy 1-bitowe pełne sumatory. Gate array układ budowany jest z macierzy jednakowych komórek zwanych komórkami podstawowymi spełniającymi funkcję bramki logicznej; dopasowanie polega na zaprojektowaniu połączeń między komórkami. FPLD układy programowane przez użytkownika. Off-the-shelf układy standardowe o ustalonej i ograniczonej funkcjonalności 13

14 Komputerowe projektowanie SPECYFIKACJA FUNKCJONALNA (HDL) SIEĆ LOGICZNA SYNTEZA FUNKCJONALNA OPTYMALIZACJA LOGICZNA OPIS RTL ODWZOROWANIE TECHNOLOGICZNE BIBLIOTEKA KOMÓREK TRANSLACJE SPECYFIKACJI SYNTEZA FIZYCZNA 14

15 projektowanie jest proste Język opisu sprzętu Ograniczenia projektowe Synteza automatyczna FLEX Szczęśliwy inżynier 15

16 Systemy CAD Specyfikacja HDL Synteza funkcjonalna Niestety tradycyjne procedury syntezy nie są w stanie sensownie przetworzyć milionów bramek w zamierzenia konstruktora Synteza logiczna Odwzorowanie technologiczne FPGA 16

17 Systemy komercyjne i uniwersyteckie Komercyjne systemy projektowania nie nadążają za rozwojem technologii. Dlatego powstają uniwersyteckie systemy syntezy logicznej niewygodne do bezpośredniego projektowania, ale generują wyniki niekiedy 10-krotnie lepsze I to jest główną przyczyną tego, że wykład ten wbrew niektórym opiniom ma ogromne znaczenie dla praktyki projektowania układów cyfrowych 17

18 Podział układów cyfrowych Układy programowalne Standard Cell Full Custom 18

19 Układy programowalne PLD FPGA GAL PAL FPGA FLEX EPLD Programmable L ogic Devices Field Programmable Gate Arrays 19

20 Jak było do niedawna? Do niedawna użytkownik mógł wykorzystać: układy SSI lub MSI do implementacji względnie małego układu logicznego za pomocą wielu układów scalonych albo VLSI do implementacji bardziej złożonych systemów jedną z technologii full-custom lub semicustom do realizacji wyspecjalizowanych układów układy projektowane przez użytkownika (semi-custom) ASIC układy zamawiane przez użytkownika (full-custom) 20

21 Prosty układ jako przykład y = x 1 x 2 x 3 + x 1 x 3 + x 2 x 3 W technologii MSI potrzeba kilku elementów scalonych np. z serii 74XXX i obwodu drukowanego W technologii full-custom wystarczy ogólna charakterystyka działania, dostawca zaprojektuje indywidualny ułożenie w krzemie każdego tranzystora i połączeń W technologii semi-custom można wcześniej skomponować układ z elementów bibliotecznych tworząc gotowy schemat rozmieszczenia i połączeń; dostawca wykona strukturę scaloną zgodnie ze schematem 21

22 Czy można inaczej? y = x 1 x 2 x 3 + x 1 x 3 + x 2 x 3 x 1 x 2 x 3 D C B A MATRYCA OR (PROGRAMOWALNA) MATRYCA AND (PROGRAMOWALNA) y Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 22

23 Jak to możliwe? Obecnie dostępna jest inna możliwości tworzenia systemów cyfrowych UKŁADY PROGRAMOWALNE Układy posiadające możliwość reprogramowania i rekonfiguracji. Osiągają pojemność pozwalającą realizować w jednym układzie systemy o złożoności setek tysięcy bramek FPLD PLD Fabryka na biurku układy programowane przez użytkownika (PLD) 23

24 Układy programowalne wyrównują szanse 24

25 Budowa układów MAX I/O OUTPUT ENABLE SYSTEM CLOCK PRESET D P Q ARRAY CLOCK CL EAR C TO I/O CONTR OL BLOCK From in puts From P IA Expander Product Terms I/O and Ma crocell Feedback AND Array 8 8 macro cell macro cell 8 macro cell PLD 25

26 Budowa układów FLEX I/O Element (IOE) IOE IOE IOE IOE IOE IOE IOE Fast Track Interconnect IOE IOE IOE Embedded Array Block IOE Logic Element (LE) IOE IOE IOE Embedded Array Block Logic Array Block (LAB) Cascade Out IOE IOE IOE IOE IOE IOE Logic Array DATA1 DATA2 DATA3 DATA4 Cascade In Carry IN Look-Up Table (LUT) Carry Chain Cascade Chain PR Q CLR Programmable Register LE Out Carry Out Preset Clear Clock 26

27 Pojemność Cechy układów FPLD i ASIC Nawet ok. 1 mln bramek w jednym układzie FPLD, znacznie więcej niż SSI i MSI lecz mniej niż w układach specjalizowanych. Mechanizmy zapewniające programowalność wprowadzają pewną nadmiarową logikę, która nie może być wykorzystana przez użytkownika. Jednakże duża część powierzchni krzemu nawet w układach ASIC nie może być wykorzystana z powodu konieczności zapewnienia powierzchni połączeniowych z końcówkami układu scalonego. Wykorzystanie tej traconej powierzchni dla zaimplementowania mechanizmów programowalności może sprawić, że nadmiar ten będzie mniejszy. Szybkość działania FPLD ponad 200 MHz, znacznie więcej niż SSI i MSI lecz znacznie mniej niż w układach ASIC. Programowalne połączenia wprowadzają dodatkową rezystancję zaś punkty programowalne dodatkową pojemność. Pomimo tych niedogodności szybkość układów jest wystarczająca dla większości zastosowań. Wprowadza się ponadto specyficzne mechanizmy niwelujące te mankamenty w sytuacjach wymagających dużych szybkości 27

28 Czas realizacji projektu Cechy układów FPLD i ASIC c.d. Kilka dni lub tygodni dla FPLD w porównaniu do kilku tygodni a zazwyczaj miesięcy dla układów ASIC. Czas projektowania systemu z wykorzystaniem układów FPLD ogranicza się w zasadzie do opracowania projektu na wysokim poziomie abstrakcji z wykorzystaniem odpowiednich systemów CAD, które to systemy dostępne są praktycznie dla każdego. Na czas realizacji projektu składa się więc jedynie czas potrzebny na prototypowanie i symulacje podczas, gdy inne fazy, w tym bardzo czasochłonna faza generacji testów, przygotowania maski, produkcji struktury krzemowej, pakowania i testowania są pomijane. Czas prototypowania i symulacji Podczas, gdy proces wytwarzania układów ASIC trwa tygodnie a nawet miesiące od momentu ukończenia projektu do momentu dostarczenia gotowego produktu, w przypadku układów FPLD wymaga to jedynie czasu na opracowanie projektu. W układach FPLD modyfikacje mogą być łatwo wprowadzane w trakcie procesu projektowania znacznie skracając tzw. czas time-to-market. Układy FPLD zapewniają niskie koszty prototypowania, zaś układy ASIC zapewniają niski koszt masowej produkcji. To sprawia, że często proces prototypowania wykonuje się w układach FPLD zaś dla dużych serii przenosi się projekt na platformę ASIC. 28

29 Testowanie Cechy układów FPLD i ASIC c.d. Wszystkie układy scalone muszą być poddane procesowi testowania, który jest inny dla każdego projektu układu scalonego. Powtarzalność struktury FPLD sprawia, że raz opracowany test dla danego rodzaju układu może być stosowany dla wszystkich układów danej rodziny inaczej, niż dla układów ASIC. Użytkownik nie musi tworzyć testu dla każdego specyficznego projektu jak w przypadku ASIC, ponieważ testy opracowane przez producenta układów zapewniają poprawne realizację każdego projektu użytkownika. Raz zweryfikowany układ może być produkowany w dowolnej ilości jako przetestowany układ. Łatwość modyfikacji Zamiast dopasowywać układ poprzez proces fabrykacji w przypadku układów FPLD można to zrobić poprzez elektryczne modyfikacje. W układach FPLD funkcja układu może być zmieniana poprzez zmianę programu konfigurującego. W przypadku układów ASIC każda zmiana wymaga przeprowadzenia na nowo całego procesu fabrykacji. Przeprogramowanie układu FPLD wymaga zaledwie milisekund. Czasami można to zrobić nawet bez wyjmowania układu z systemu (programowanie w systemie). 29

30 Niskie ryzyko Cechy układów FPLD i ASIC c.d. Podobnie jak w przypadku układów SSI i MSI projektant ponosi małe ryzyko związane z procesem projektowania. Ten sam układ FPLD może być wielokrotnie wykorzystywany do realizacji różnych funkcji i być użyty w różnych projektach. W przypadku układów ASIC funkcjonalność jest na stałe ustalona. To sprawia, że decyzje o wielkości serii układów ASIC muszą być przemyślane już przed datą udostępnienia układów. Koszt Układy FPLD najlepiej wykorzystać do celów prototypowania i małych serii zaś dla dużych serii najlepiej wykorzystać układy ASIC. Układy FPLD oferują niższy koszt związany z tworzeniem projektu i modyfikacjami, jednakże większa powierzchnia krzemu i mniejsza pojemność zwiększają koszty wytwarzania. Technologia FPLD jest opłacalne przy seriach nie większy niż kilka czy kilkanaście tysięcy układów. Dla serii większych należy wykorzystywać układy ASIC. 30

31 Układy FPLD vs. ASIC Pojemność, Szybkość, Złożoność, Koszt PLD CPLD FPGA ASIC Full Custom Koszt projektu, Czas implementacji projektu 31

32 Obszary zastosowań układów FPLD Logika scalająca (glue logic) Szczególnie w początkowym okresie wykorzystywane do zastępowania logiki scalającej składającej się z wielu modułów, takich jak: dekodery, rejestry, automaty FSM. Standardowy mikrop roceso r Adres Dane Dekod ery adresu Multipleksery Interfejs pamięci Interfejs wyś wietlacza up Sterowanie Rejestry UART A/D i D/A kontroler FPLD Typowym przykładem są interfejsy dla mikroprocesorów i mikrokontrolerów umożliwiające współpracę z innymi podsystemami takimi, jak pamięci czy układy peryferyjne. 32

33 Akceleratory sprzętowe Dla wielu zastosowań układy FPLD pozwalają na osiągnięcie wydajności znacznie przewyższającej tą oferowaną przez mikroprocesory tradycyjne lub sygnałowe. Jest to możliwe szczególnie wtedy, gdy istnieje szansa zastosowania obliczeń równoległych. Akceleratory wykorzystuje się w przetwarzaniu: grafiki, Adres dźwięku, sekwencji wideo. Standardow y mikroprocesor Zalety FPLD: realizacja różnych funkcji w tym samym sprzęcie, łatwość modernizacji, łatwość rozbudowy o nowe funkcje up Dane Sterowanie Koprocesor graficzny FPLD Moduł kontroli dostępu do pamięci obr azu Generator adresów Pemięć danych Pemięć wy ników 33

34 Niestandardowe systemy przetwarzania danych Często złożone systemy i algorytmy mogą być przedstawione z wykorzystaniem koncepcji przepływu danych (dataflow) i zrealizowane jako ścieżka przetwarzania danych kontrolowana własnym układem sterującym. Obszary zastosowań: przetwarzanie sygnałów cyfrowych i obrazu, sieci neuronowe, inne obliczeniowo skomplikowane algorytmy. Układ ste rowania Wejścia Zalety FPLD: opłacalne w przypadku małych serii, łatwość opisu w języku HDL. FPLD Ścieżka danych Wyjścia 34

35 Wirtualny sprzęt Dzięki rekonfigurowalności zasoby sprzętowe na żądanie użytkownika mogą wykonywać różne zadania. Postrzega on wtedy zasoby jako większe niż są one w rzeczywistości. aplikacja główna + sprzęt rekonfigurowalny różne konfiguracje zasobów przechowywane w pamięci konfiguracji, ładownie konfiguracji potrzebnej w danej chwili, Pamięć konfiguracji Konfiguracja 1 Konfiguracja 2 Konfiguracja 3 (aktywna) System zarządzający Konfiguracja 4 Konfiguracja 5 FPLD 35

36 Obliczenia rekonfigurowalne Systemy realizujące jądra procesorów opracowane przez użytkownika, których zestaw instrukcji i architektura jądra może być modyfikowana w zależności od potrzeb uruchamianego oprogramowania. Zestaw i nstru kcji wykonyw anych z wy korzystaniem jądra proceso ra int main (){ flat flag; prinf(); fft(flag);... } Procesor z modułem steru jącym i zestawem instrukcji podstawowy ch wymagana dynamiczna rekonfigurowalność FPLD nie konkurują z wydajnością procesorów dedykowanych, ale udostępniają platformę z optymalnym podziałem funkcji między sprzęt i oprogramowanie Zalety: połączenie elastyczności oprogramowania z wydajnością sprzętu dodatkowe moduły funkcjonalne położone blisko jądra procesora szybka komunikacja kosynteza sprzętowo/programowa 36

37 Projektowanie z wykorzystaniem FPLD Układy FPLD udostępniają zasoby składające się z identycznych komórek logicznych (logic cells) i mechanizmy łączenia ich ze sobą. Wielkość dostępnych zasobów i złożoność projektów realizowanych w układach wymagają narzędzi umożliwiających translację funkcji zadanych przez użytkownika w sieć zbudowaną z komórek logicznych i programowalnych połączeń formującą docelowy projekt. Oprogramowanie umożliwia automatyczną translację projekt dla różnych architektur FPLD. Systemy projektowe integrują różne etapy projektowania w jednolite środowisko projektowe. Systemy umożliwiają projektowanie na wysokim poziomie abstrakcji, ale jednocześnie umożliwiają projektantowi analizowanie fizycznego rozmieszczenia projektu w układzie FPLD a nawet zmianę szczegółów projektu na najniższym bramkowym poziomie abstrakcji. 37

38 System projektowania umożliwia: opis projektu, translację opisu w celu realizacji projektu, weryfikację projektu, programowanie układu, powtórne wykorzystanie projektów (reusability) 38

39 Etapy procesu projektowania 39

40 Opis projektu Koncepcja systemu cyfroweg o Opis projektu: - schemat - opis HDL Implementacja: - transformacja opisu - synteza logiczna - partitioning/fitting - ruting - plik programujący Symulacja funkcjonalna - weryfik acja pop rawnoś ci - ewentualne os zacowanie paramertów czasowych Symulacja czasowa - parametry czas owe po etapie rozlokaowania logiki w układzie Weryfikacj a w systemie - analiza współpracy z innymi elementami sprzetowymi I oprogramowaniem Programowanie układu Projekt układu może być podany w formie schematu graficznego lub w postaci pliku tekstowego zawierającego zapis w jednym z języków opisu sprzętu HDL. Wśród projektantów występuje spór o to, która z metod jest lepsza. FLEX Weryfikacj a projektu Jakie możliwości ma projektant: modelowanie układu zarówno na poziomie strukturalnym (sprzętowym) jak i behawioralnym (funkcjonalnym), megafunkcje, repliki układów cyfrowych (np. serii 74XX), produkty wirtualne, jako uniwersalne i sparametryzowane bloki konstrukcyjne do tworzenia złożonych systemów. 40

41 Implementacja projektu Koncepcja systemu cyfroweg o Opis projektu: - schemat - opis HDL Implementacja: - transformacja opisu - synteza logiczna - partitioning/fitting - ruting - plik programujący Symulacja funkcjonalna - weryfik acja pop rawnoś ci - ewentualne os zacowanie paramertów czasowych Symulacja czasowa - parametry czas owe po etapie rozlokaowania logiki w układzie Etap obejmuje: Programowanie układu translację opisu wysokopoziomowego (np. HDL) na opis niskiego poziomu (np. równania boolowskie) umożliwia dalsze przetwarzanie projektu przez narzędzia optymalizujące, syntezę logiczną optymalizacja projektu pod względem zajętości zasobów, szybkości systemu, poboru mocy, itd., odwzorowanie technologiczne realizacja zoptymalizowanych równań przy wykorzystaniu dostępnych bloków budulcowych, partitioning ewentualny podział projektu na części, fitting znalezienie najlepszego rozmieszczenia bloków budulcowych z uwzględnieniem dostępnych zasobów, generację pliku programującego. FLEX Weryfikacj a w systemie - analiza współpracy z innymi elementami sprzetowymi I oprogramowaniem Weryfikacj a projektu 41

42 Weryfikacja projektu Koncepcja systemu cyfroweg o Opis projektu: - schemat - opis HDL Implementacja: - transformacja opisu - synteza logiczna - partitioning/fitting - ruting - plik programujący Symulacja funkcjonalna - weryfik acja pop rawnoś ci - ewentualne os zacowanie paramertów czasowych Symulacja czasowa - parametry czas owe po etapie rozlokaowania logiki w układzie Weryfikacj a w systemie - analiza współpracy z innymi elementami sprzetowymi I oprogramowaniem Weryfikacja projektu odbywa się na różnych etapach przetwarzania projektu. Programowanie układu symulacja funkcjonalna zweryfikowanie poprawności logicznej projektu, przeprowadzana przed etapem podziału (partitioning) i rozmieszczenia (fitting) symulacja czasowa po etapie podziału i rozmieszczenia system uzupełnia informacje o projekcie o dane na temat zależności czasowych, co umożliwia dokładne przeanalizowanie projektu pod względem niepożądanych efektów związanych z opóźnieniami wprowadzanymi przez rzeczywiste struktury cyfrowe, weryfikacja w systemie umożliwia przetestowanie układu w warunkach w jakich będzie on rzeczywiście pracował. FLEX Weryfikacj a projektu 42

43 Programowanie układu Koncepcja systemu cyfroweg o Opis projektu: - schemat - opis HDL Implementacja: - transformacja opisu - synteza logiczna - partitioning/fitting - ruting - plik programujący Symulacja funkcjonalna - weryfik acja pop rawnoś ci - ewentualne os zacowanie paramertów czasowych Symulacja czasowa - parametry czas owe po etapie rozlokaowania logiki w układzie Po stworzeniu pliku programującego układ jest konfigurowany i natychmiast gotowy do pracy. Programowanie układu Większość technologii programowalnych wymaga odpowiedniego urządzenia programującego. Układy programowane w systemie nie muszą wykorzystywać fizycznego urządzenia programującego a wymagają jedynie pewnych inteligentnych mechanizmów umożliwiający załadowanie konfiguracji do układu bez konieczności wyjmowania go z systemu, a nawet bez konieczności wyłączania systemu. Tego typu konfiguracja możliwa jest przy wykorzystaniu mikroprocesora, mikrokontrolera, czy złącza JTAG. FLEX Weryfikacj a w systemie - analiza współpracy z innymi elementami sprzetowymi I oprogramowaniem Weryfikacj a projektu 43

44 Technika produktów wirtualnych Układy reprogramowalne oraz języki opisu sprzętu stały się postawą koncepcji produktu wirtualnego - systemu, funkcji lub układu, który nie istnieje w rzeczywistości materialnej, ale potencjalnie może być zrealizowany w każdej chwili. Rynek własności intelektualnej IP (Intellectual Property) zawartej w układach zaprojektowanych i oferowanych do sprzedaży w postaci kodów źródłowych języków HDL. 44

45 Firmy i stowarzyszenia projektujące wirtualne układy dla urządzeń reprogramowalnych - ALTERA MEGAFUNCTION PARTNERS PROGRAM - XILINX ALLIANCE CORE - COMMON LICENSE CONSORTIUM - IP CATALYST PROGRAM - EXEMPLAR LOGIC-VENDOR INCENTIVE PROGRAM (VIP) - D & R DESIGN-REUSE. - TILAB - insilicon CORPORATION - SIBER CORE TECHNOLOGIES - DIGITAL COMMUNICATION TECHNOLOGIES - ARC CORES - VIRTUAL IP GROUP INC. - IP SEMICONDUCTORS - ALCATEL TECHNOLOGY LICENSING W Polsce: - Evatronix 45

46 Oferta IP dla potrzeb DSP Digital Signal Processing Building Blocks Correlators Demodulation DSP Processors DSP ProtoType & Development Hardware Products Filters Modulation Transforms Trig Functions Math Functions Accumulators Adders & Subtracters Arithmetic & Logic Unit Comparators Complementers Dividers & Reciprocal Functions Format Conversions Integrator Multipliers Square Root 46

47 47

48 48

49 Evatronix S.A. Sztuka komputerowego tworzenia Rola wirtualnych komponentów w projektowaniu systemów scalonych 49

50 Komponenty wirtualne firmy Evatronix W roku 2002 Evatronix S.A. opracowała wirtualny komponent kontroler Ethernet MAC (Media Access Control) 10/100Mbit. Komponent ten został zastosowany w......airbus A380 gdzie pełni rolę podstawowej arterii wymiany danych pomiędzy wszystkimi urządzeniami sterującymi i kontrolnym samolotu A

51 Wyzwania i szanse Realizacje różnych układów np. kryptograficznych, DSP, w strukturach PLD/FPGA (jako produkty własności intelektualnej), z zastosowaniem nowoczesnych metod syntezy logicznej, a w szczególności Uniwersyteckich Systemów Syntezy Logicznej, to ze względu na dynamikę rozwoju technologii mikroelektronicznych i metod komputerowej syntezy - szanse przede wszystkim dla aktualnie studiujących! 51

Paweł Tomaszewicz, dr inŝ. tomaszewicz.zpt.tele.pw.edu.pl

Paweł Tomaszewicz, dr inŝ. tomaszewicz.zpt.tele.pw.edu.pl Paweł Tomaszewicz, dr inŝ. pawel.tomaszewicz@wsisiz.edu.pl tomaszewicz.zpt.tele.pw.edu.pl Materiały do wykładu od: Mariusz Rawski, dr inŝ. rawski@tele.pw.edu.pl www.zpt.tele.pw.edu.pl/~rawski/ 1 ... Rok

Bardziej szczegółowo

Elektronika cyfrowa i mikroprocesory. Dr inż. Aleksander Cianciara

Elektronika cyfrowa i mikroprocesory. Dr inż. Aleksander Cianciara Elektronika cyfrowa i mikroprocesory Dr inż. Aleksander Cianciara Sprawy organizacyjne Warunki zaliczenia Lista obecności Kolokwium końcowe Ocena końcowa Konsultacje Poniedziałek 6:-7: Kontakt Budynek

Bardziej szczegółowo

Systemy wbudowane. Układy programowalne

Systemy wbudowane. Układy programowalne Systemy wbudowane Układy programowalne Układy ASIC Application Specific Integrated Circuits Podstawowy rozdział cyfrowych układów scalonych: Wielkie standardy: standardowe, uniwersalne elementy o strukturze

Bardziej szczegółowo

Programowalne Układy Logiczne. Wykład I dr inż. Paweł Russek

Programowalne Układy Logiczne. Wykład I dr inż. Paweł Russek Programowalne Układy Logiczne Wykład I dr inż. Paweł Russek Literatura www.actel.com www.altera.com www.xilinx.com www.latticesemi.com Field Programmable Gate Arrays J.V. Oldfield, R.C. Dorf Field Programable

Bardziej szczegółowo

Systemy na Chipie. Robert Czerwiński

Systemy na Chipie. Robert Czerwiński Systemy na Chipie Robert Czerwiński Cel kursu Celem kursu jest zapoznanie słuchaczy ze współczesnymi metodami projektowania cyfrowych układów specjalizowanych, ze szczególnym uwzględnieniem układów logiki

Bardziej szczegółowo

Elementy cyfrowe i układy logiczne

Elementy cyfrowe i układy logiczne Elementy cyfrowe i układy logiczne Wykład 5 Legenda Procedura projektowania Podział układów VLSI 2 1 Procedura projektowania Specyfikacja Napisz, jeśli jeszcze nie istnieje, specyfikację układu. Opracowanie

Bardziej szczegółowo

PROJEKTOWANIE UKŁADÓW VLSI

PROJEKTOWANIE UKŁADÓW VLSI prof. dr hab. inż. Andrzej Kos Tel. 34.35, email: kos@uci.agh.edu.pl Pawilon C3, pokój 505 PROJEKTOWANIE UKŁADÓW VLSI Forma zaliczenia: egzamin Układy VLSI wczoraj i dzisiaj Pierwszy układ scalony -

Bardziej szczegółowo

Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych

Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych Bloki obieralne na kierunku Mechatronika rok akademicki 2013/2014 ul. Wólczańska 221/223, budynek B18 www.dmcs.p.lodz.pl Nowa siedziba Katedry 2005 2006

Bardziej szczegółowo

Cyfrowe układy scalone

Cyfrowe układy scalone Cyfrowe układy scalone Ryszard J. Barczyński, 2010 2015 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Cyfrowe układy scalone Układy cyfrowe

Bardziej szczegółowo

Cyfrowe układy scalone

Cyfrowe układy scalone Cyfrowe układy scalone Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Publikacja współfinansowana ze środków

Bardziej szczegółowo

Język opisu sprzętu VHDL

Język opisu sprzętu VHDL Język opisu sprzętu VHDL dr inż. Adam Klimowicz Seminarium dydaktyczne Katedra Mediów Cyfrowych i Grafiki Komputerowej Informacje ogólne Język opisu sprzętu VHDL Przedmiot obieralny dla studentów studiów

Bardziej szczegółowo

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Modelowanie systemów mechatronicznych Platformy przetwarzania danych

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Modelowanie systemów mechatronicznych Platformy przetwarzania danych Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne Modelowanie systemów mechatronicznych Platformy przetwarzania danych 1 Sterowanie procesem oparte na jego modelu u 1 (t) System rzeczywisty x(t) y(t) Tworzenie

Bardziej szczegółowo

ZASTOSOWANIA UKŁADÓW FPGA W ALGORYTMACH WYLICZENIOWYCH APPLICATIONS OF FPGAS IN ENUMERATION ALGORITHMS

ZASTOSOWANIA UKŁADÓW FPGA W ALGORYTMACH WYLICZENIOWYCH APPLICATIONS OF FPGAS IN ENUMERATION ALGORITHMS inż. Michał HALEŃSKI Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia ZASTOSOWANIA UKŁADÓW FPGA W ALGORYTMACH WYLICZENIOWYCH Streszczenie: W artykule przedstawiono budowę oraz zasadę działania układów FPGA oraz

Bardziej szczegółowo

Technika Cyfrowa 2 wykład 1: programowalne struktury logiczne - wprowadzenie

Technika Cyfrowa 2 wykład 1: programowalne struktury logiczne - wprowadzenie Technika Cyfrowa 2 wykład 1: programowalne struktury logiczne - wprowadzenie Dr inż. Jacek Mazurkiewicz Katedra Informatyki Technicznej e-mail: Jacek.Mazurkiewicz@pwr.edu.pl Sprawy formalne konsultacje,

Bardziej szczegółowo

Wykład 2. Mikrokontrolery z rdzeniami ARM

Wykład 2. Mikrokontrolery z rdzeniami ARM Źródło problemu 2 Wstęp Architektura ARM (Advanced RISC Machine, pierwotnie Acorn RISC Machine) jest 32-bitową architekturą (modelem programowym) procesorów typu RISC. Różne wersje procesorów ARM są szeroko

Bardziej szczegółowo

MIKROELEKTRONIKA [gr.], dział. elektroniki zajmujący się działaniem, konstrukcją Fifth i technologią Level układów scalonych.

MIKROELEKTRONIKA [gr.], dział. elektroniki zajmujący się działaniem, konstrukcją Fifth i technologią Level układów scalonych. Click Co to to jest edit mikroelektronika Master title style Click to edit Master text styles Second Level MIKROELEKTRONIKA [gr.], dział Third Level elektroniki zajmujący się działaniem, Fourth Level konstrukcją

Bardziej szczegółowo

Ochrona własności intelektualnej projektów w układach FPGA poprzez szyfrowanie danych konfiguracyjnych

Ochrona własności intelektualnej projektów w układach FPGA poprzez szyfrowanie danych konfiguracyjnych Ochrona własności intelektualnej projektów w układach FPGA poprzez szyfrowanie danych konfiguracyjnych (Na przykładzie projektowania układów sterujacych) Grzegorz Łabiak i Marek Węgrzyn Instytut Informatyki

Bardziej szczegółowo

Układy FPGA. Programowalne Układy Cyfrowe dr inż. Paweł Russek

Układy FPGA. Programowalne Układy Cyfrowe dr inż. Paweł Russek Układy FPGA Programowalne Układy Cyfrowe dr inż. Paweł Russek Program wykładu Geneza Technologia Struktura Funktory logiczne, sieć połączeń, bloki we/wy Współczesne układy FPGA Porównanie z ASIC Literatura

Bardziej szczegółowo

Systemy wbudowane. Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl

Systemy wbudowane. Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl Systemy wbudowane Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl 1 Program przedmiotu Wprowadzenie definicja, zastosowania, projektowanie systemów wbudowanych Mikrokontrolery AVR Programowanie mikrokontrolerów

Bardziej szczegółowo

Elektronika i techniki mikroprocesorowe

Elektronika i techniki mikroprocesorowe Elektronika i techniki mikroprocesorowe Technika cyfrowa ZłoŜone one układy cyfrowe Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki Wydział Elektryczny, ul. Krzywoustego 2 PLAN WYKŁADU idea

Bardziej szczegółowo

Większe możliwości dzięki LabVIEW 2009: programowanie równoległe, technologie bezprzewodowe i funkcje matematyczne w systemach czasu rzeczywistego

Większe możliwości dzięki LabVIEW 2009: programowanie równoległe, technologie bezprzewodowe i funkcje matematyczne w systemach czasu rzeczywistego Większe możliwości dzięki LabVIEW 2009: programowanie równoległe, technologie bezprzewodowe i funkcje matematyczne w systemach czasu rzeczywistego Dziś bardziej niż kiedykolwiek narzędzia używane przez

Bardziej szczegółowo

Mechatronika i szybkie prototypowanie układów sterowania

Mechatronika i szybkie prototypowanie układów sterowania Mechatronika i szybkie prototypowanie układów sterowania Rozwój systemów technicznych Funkcje operacyjne Dostarczanie energii Wprowadzanie danych sterujących Generacje systemów technicznych prymitywny

Bardziej szczegółowo

Architektura Systemów Komputerowych. Bezpośredni dostęp do pamięci Realizacja zależności czasowych

Architektura Systemów Komputerowych. Bezpośredni dostęp do pamięci Realizacja zależności czasowych Architektura Systemów Komputerowych Bezpośredni dostęp do pamięci Realizacja zależności czasowych 1 Bezpośredni dostęp do pamięci Bezpośredni dostęp do pamięci (ang: direct memory access - DMA) to transfer

Bardziej szczegółowo

Technika mikroprocesorowa

Technika mikroprocesorowa Technika mikroprocesorowa zajmuje się przetwarzaniem danych w oparciu o cyfrowe programowalne układy scalone. Systemy przetwarzające dane w oparciu o takie układy nazywane są systemami mikroprocesorowymi

Bardziej szczegółowo

METODY ZINTEGROWANEGO PROJEKTOWANIA SPRZĘTU I OPROGRAMOWANIA Z WYKORZYSTANIEM NOWOCZESNYCH UKŁADÓW PROGRAMOWALNYCH

METODY ZINTEGROWANEGO PROJEKTOWANIA SPRZĘTU I OPROGRAMOWANIA Z WYKORZYSTANIEM NOWOCZESNYCH UKŁADÓW PROGRAMOWALNYCH METODY ZINTEGROWANEGO PROJEKTOWANIA SPRZĘTU I OPROGRAMOWANIA Z WYKORZYSTANIEM NOWOCZESNYCH UKŁADÓW PROGRAMOWALNYCH Arkadiusz Bukowiec mgr inż. Agnieszka Węgrzyn Instytut Informatyki i Elektroniki, Uniwersytet

Bardziej szczegółowo

Elektrotechnika II Stopień (I stopień / II stopień) Ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Elektrotechnika II Stopień (I stopień / II stopień) Ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny) Załącznik nr 7 do Zarządzenia Rektora nr 10/12 z dnia 21 lutego 2012r. KARTA MODUŁU / KARTA PRZEDMIOTU Kod modułu Nazwa modułu Nazwa modułu w języku angielskim Obowiązuje od roku akademickiego 2012/2013

Bardziej szczegółowo

Wykorzystanie standardu JTAG do programowania i debugowania układów logicznych

Wykorzystanie standardu JTAG do programowania i debugowania układów logicznych Politechnika Śląska w Gliwicach Wydział Automatyki Elektroniki i Informatyki Wykorzystanie standardu JTAG do programowania i debugowania układów logicznych Promotor dr inż. Jacek Loska Wojciech Klimeczko

Bardziej szczegółowo

DLA SEKTORA INFORMATYCZNEGO W POLSCE

DLA SEKTORA INFORMATYCZNEGO W POLSCE DLA SEKTORA INFORMATYCZNEGO W POLSCE SRK IT obejmuje kompetencje najważniejsze i specyficzne dla samego IT są: programowanie i zarządzanie systemami informatycznymi. Z rozwiązań IT korzysta się w każdej

Bardziej szczegółowo

Szybkie prototypowanie w projektowaniu mechatronicznym

Szybkie prototypowanie w projektowaniu mechatronicznym Szybkie prototypowanie w projektowaniu mechatronicznym Systemy wbudowane (Embedded Systems) Systemy wbudowane (ang. Embedded Systems) są to dedykowane architektury komputerowe, które są integralną częścią

Bardziej szczegółowo

Zagadnienia egzaminacyjne INFORMATYKA. stacjonarne. I-go stopnia. (INT) Inżynieria internetowa STOPIEŃ STUDIÓW TYP STUDIÓW SPECJALNOŚĆ

Zagadnienia egzaminacyjne INFORMATYKA. stacjonarne. I-go stopnia. (INT) Inżynieria internetowa STOPIEŃ STUDIÓW TYP STUDIÓW SPECJALNOŚĆ (INT) Inżynieria internetowa 1.Tryby komunikacji między procesami w standardzie Message Passing Interface. 2. HTML DOM i XHTML cel i charakterystyka. 3. Asynchroniczna komunikacja serwerem HTTP w technologii

Bardziej szczegółowo

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE Nazwa przedmiotu: Jednostki obliczeniowe w zastosowaniach mechatronicznych Kierunek: Mechatronika Rodzaj przedmiotu: dla specjalności Systemy Sterowania Rodzaj zajęć: Wykład, laboratorium Computational

Bardziej szczegółowo

Układy logiczne układy cyfrowe

Układy logiczne układy cyfrowe Układy logiczne układy cyfrowe Jak projektować układy cyfrowe (systemy cyfrowe) Układy arytmetyki rozproszonej filtrów cyfrowych Układy kryptograficzne Evatronix KontrolerEthernet MAC (Media Access Control)

Bardziej szczegółowo

Opis przedmiotu zamówienia CZĘŚĆ 1

Opis przedmiotu zamówienia CZĘŚĆ 1 Opis przedmiotu zamówienia CZĘŚĆ 1 Stanowiska do badań algorytmów sterowania interfejsów energoelektronicznych zasobników energii bazujących na układach programowalnych FPGA. Stanowiska laboratoryjne mają

Bardziej szczegółowo

Cyfrowe układy scalone

Cyfrowe układy scalone Ryszard J. Barczyński, 2 25 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Układy cyfrowe stosowane są do przetwarzania informacji zakodowanej

Bardziej szczegółowo

Programowanie niskopoziomowe. dr inż. Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl

Programowanie niskopoziomowe. dr inż. Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl Programowanie niskopoziomowe dr inż. Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl 1 Literatura Randall Hyde: Asembler. Sztuka programowania, Helion, 2004. Eugeniusz Wróbel: Praktyczny kurs asemblera, Helion,

Bardziej szczegółowo

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl 1 Program przedmiotu Wprowadzenie definicja, cel i zastosowania mechatroniki Urządzenie mechatroniczne - przykłady

Bardziej szczegółowo

Opracował: Jan Front

Opracował: Jan Front Opracował: Jan Front Sterownik PLC PLC (Programowalny Sterownik Logiczny) (ang. Programmable Logic Controller) mikroprocesorowe urządzenie sterujące układami automatyki. PLC wykonuje w sposób cykliczny

Bardziej szczegółowo

Kierunek Informatyka stosowana Studia stacjonarne Studia pierwszego stopnia

Kierunek Informatyka stosowana Studia stacjonarne Studia pierwszego stopnia Studia pierwszego stopnia I rok Matematyka dyskretna 30 30 Egzamin 5 Analiza matematyczna 30 30 Egzamin 5 Algebra liniowa 30 30 Egzamin 5 Statystyka i rachunek prawdopodobieństwa 30 30 Egzamin 5 Opracowywanie

Bardziej szczegółowo

JĘZYKI PROGRAMOWANIA STEROWNIKÓW

JĘZYKI PROGRAMOWANIA STEROWNIKÓW JĘZYKI PROGRAMOWANIA STEROWNIKÓW dr inż. Wiesław Madej Wstęp Języki programowania sterowników 15 h wykład 15 h dwiczenia Konsultacje: - pokój 325A - środa 11 14 - piątek 11-14 Literatura Tadeusz Legierski,

Bardziej szczegółowo

Technika cyfrowa Inżynieria dyskretna cz. 2

Technika cyfrowa Inżynieria dyskretna cz. 2 Sławomir Kulesza Technika cyfrowa Inżynieria dyskretna cz. 2 Wykład dla studentów III roku Informatyki Wersja 5.0, 10/10/2015 Generacje układów scalonych Stopień scalenia Liczba elementów aktywnych Zastosowania

Bardziej szczegółowo

Układy logiczne układy cyfrowe

Układy logiczne układy cyfrowe Układy logiczne układy cyfrowe Jak projektować układy cyfrowe (systemy cyfrowe) Układy arytmetyki rozproszonej filtrów cyfrowych Układy kryptograficzne X Selektor ROM ROM AND Specjalizowane układy cyfrowe

Bardziej szczegółowo

Zofia Kruczkiewicz - Modelowanie i analiza systemów informatycznych 2

Zofia Kruczkiewicz - Modelowanie i analiza systemów informatycznych 2 Modelowanie i analiza systemów informatycznych 1. Warstwowa budowa systemów informatycznych 2. Model procesu wytwarzania oprogramowania - model cyklu życia oprogramowania 3. Wstęp do modelowania systemów

Bardziej szczegółowo

FPGA, CPLD, SPLD. Synteza systemów reprogramowalnych 1/27. dr inż. Mariusz Kapruziak mkapruziak@wi.ps.pl pok. 107, tel. 449 55 44

FPGA, CPLD, SPLD. Synteza systemów reprogramowalnych 1/27. dr inż. Mariusz Kapruziak mkapruziak@wi.ps.pl pok. 107, tel. 449 55 44 Synteza systemów reprogramowalnych /27 dr inż. Mariusz Kapruziak mkapruziak@wi.ps.pl pok. 07, tel. 449 55 44 FPGA, CPLD, SPLD 945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 2000 0 D CLK update v cur Q Q 0

Bardziej szczegółowo

Systemy wbudowane. Uproszczone metody kosyntezy. Wykład 11: Metody kosyntezy systemów wbudowanych

Systemy wbudowane. Uproszczone metody kosyntezy. Wykład 11: Metody kosyntezy systemów wbudowanych Systemy wbudowane Wykład 11: Metody kosyntezy systemów wbudowanych Uproszczone metody kosyntezy Założenia: Jeden procesor o znanych parametrach Znane parametry akceleratora sprzętowego Vulcan Początkowo

Bardziej szczegółowo

Informatyka Studia II stopnia

Informatyka Studia II stopnia Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki Politechnika Łódzka Informatyka Studia II stopnia Katedra Informatyki Stosowanej Program kierunku Informatyka Specjalności Administrowanie

Bardziej szczegółowo

Spis treści 1. Wstęp 2. Ćwiczenia laboratoryjne LPM

Spis treści 1. Wstęp 2. Ćwiczenia laboratoryjne LPM Spis treści 1. Wstęp... 9 2. Ćwiczenia laboratoryjne... 12 2.1. Środowisko projektowania Quartus II dla układów FPGA Altera... 12 2.1.1. Cel ćwiczenia... 12 2.1.2. Wprowadzenie... 12 2.1.3. Przebieg ćwiczenia...

Bardziej szczegółowo

Opis przedmiotu zamówienia

Opis przedmiotu zamówienia Opis przedmiotu zamówienia Stanowiska do badań algorytmów sterowania interfejsów energoelektronicznych zasobników energii bazujących na układach programowalnych FPGA. Stanowiska laboratoryjne mają służyć

Bardziej szczegółowo

Sterowniki Programowalne (SP)

Sterowniki Programowalne (SP) Sterowniki Programowalne (SP) Wybrane aspekty procesu tworzenia oprogramowania dla sterownika PLC Podstawy języka funkcjonalnych schematów blokowych (FBD) Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i

Bardziej szczegółowo

Programowalne scalone układy cyfrowe PLD, CPLD oraz FPGA

Programowalne scalone układy cyfrowe PLD, CPLD oraz FPGA Programowalne scalone układy cyfrowe PLD, CPLD oraz FPGA Ogromną rolę w technice cyfrowej spełniają układy programowalne, często określane nazwą programowalnych modułów logicznych lub krótko hasłem FPLD

Bardziej szczegółowo

Adam Korzeniewski - p. 732 dr inż. Grzegorz Szwoch - p. 732 dr inż.

Adam Korzeniewski - p. 732 dr inż. Grzegorz Szwoch - p. 732 dr inż. Adam Korzeniewski - adamkorz@sound.eti.pg.gda.pl, p. 732 dr inż. Grzegorz Szwoch - greg@sound.eti.pg.gda.pl, p. 732 dr inż. Piotr Odya - piotrod@sound.eti.pg.gda.pl, p. 730 Plan przedmiotu ZPS Cele nauczania

Bardziej szczegółowo

Podstawy techniki cyfrowej i mikroprocesorowej - opis przedmiotu

Podstawy techniki cyfrowej i mikroprocesorowej - opis przedmiotu Podstawy techniki cyfrowej i mikroprocesorowej - opis przedmiotu Informacje ogólne Nazwa przedmiotu Podstawy techniki cyfrowej i mikroprocesorowej Kod przedmiotu 06.5-WE-AiRP-PTCiM Wydział Kierunek Wydział

Bardziej szczegółowo

Bezpieczeństwo informacji oparte o kryptografię kwantową

Bezpieczeństwo informacji oparte o kryptografię kwantową WYŻSZA SZKOŁA BIZNESU W DĄBROWIE GÓRNICZEJ WYDZIAŁ ZARZĄDZANIA INFORMATYKI I NAUK SPOŁECZNYCH Instrukcja do laboratorium z przedmiotu: Bezpieczeństwo informacji oparte o kryptografię kwantową Instrukcja

Bardziej szczegółowo

PROGRAMOWALNE STEROWNIKI LOGICZNE

PROGRAMOWALNE STEROWNIKI LOGICZNE PROGRAMOWALNE STEROWNIKI LOGICZNE I. Wprowadzenie Klasyczna synteza kombinacyjnych i sekwencyjnych układów sterowania stosowana do automatyzacji dyskretnych procesów produkcyjnych polega na zaprojektowaniu

Bardziej szczegółowo

Automatyczne testowanie w układach FPGA

Automatyczne testowanie w układach FPGA Automatyczne testowanie w układach FPGA prof. dr hab. inż. Kazimierz Wiatr Katedra Elektroniki Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki AGH email: wiatr@uci.agh.edu.pl ZAGADNIENIA:

Bardziej szczegółowo

Wykład I. Podstawowe pojęcia. Studia Podyplomowe INFORMATYKA Architektura komputerów

Wykład I. Podstawowe pojęcia. Studia Podyplomowe INFORMATYKA Architektura komputerów Studia Podyplomowe INFORMATYKA Architektura komputerów Wykład I Podstawowe pojęcia 1, Cyfrowe dane 2 Wewnątrz komputera informacja ma postać fizycznych sygnałów dwuwartościowych (np. dwa poziomy napięcia,

Bardziej szczegółowo

Komputerowe systemy wspomagania projektowania układów cyfrowych

Komputerowe systemy wspomagania projektowania układów cyfrowych Komputerowe systemy wspomagania projektowania układów cyfrowych Mariusz Rawski rawski@tele.pw.edu.pl www.zpt.tele.pw.edu.pl/~rawski/ Z Mariusz Rawski 1 Rozwój technologii Z Logic ransistors per Chip 10000M

Bardziej szczegółowo

Rok akademicki: 2030/2031 Kod: EIT s Punkty ECTS: 4. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Rok akademicki: 2030/2031 Kod: EIT s Punkty ECTS: 4. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Nazwa modułu: Podstawy elektroniki cyfrowej Rok akademicki: 2030/2031 Kod: EIT-1-304-s Punkty ECTS: 4 Wydział: Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej Kierunek: Informatyka Specjalność:

Bardziej szczegółowo

WPROWADZENIE Mikrosterownik mikrokontrolery

WPROWADZENIE Mikrosterownik mikrokontrolery WPROWADZENIE Mikrosterownik (cyfrowy) jest to moduł elektroniczny zawierający wszystkie środki niezbędne do realizacji wymaganych procedur sterowania przy pomocy metod komputerowych. Platformy budowy mikrosterowników:

Bardziej szczegółowo

Wykład 6. Mikrokontrolery z rdzeniem ARM

Wykład 6. Mikrokontrolery z rdzeniem ARM Wykład 6 Mikrokontrolery z rdzeniem ARM Plan wykładu Cortex-A9 c.d. Mikrokontrolery firmy ST Mikrokontrolery firmy NXP Mikrokontrolery firmy AnalogDevices Mikrokontrolery firmy Freescale Mikrokontrolery

Bardziej szczegółowo

Kierunek Inżynieria Akustyczna, V rok Programowalne Układy Cyfrowe. Platforma sprzętowa. Rajda & Kasperek 2014 Katedra Elektroniki AGH 1

Kierunek Inżynieria Akustyczna, V rok Programowalne Układy Cyfrowe. Platforma sprzętowa. Rajda & Kasperek 2014 Katedra Elektroniki AGH 1 Kierunek Inżynieria Akustyczna, V rok Programowalne Układy Cyfrowe Platforma sprzętowa Rajda & Kasperek 2014 Katedra Elektroniki AGH 1 Program wykładu Architektura układów FPGA Rodzina Xilinx Spartan-6

Bardziej szczegółowo

RAPORT. Gryfów Śląski

RAPORT. Gryfów Śląski RAPORT z realizacji projektu Opracowanie i rozwój systemu transportu fluidalnego w obróbce horyzontalnej elementów do układów fotogalwanicznych w zakresie zadań Projekt modelu systemu Projekt automatyki

Bardziej szczegółowo

dr hab. Joanna Jędrzejowicz Podstawy informatyki i komputeryzacji Gdańska Wyższa Szkoła Humanistyczna

dr hab. Joanna Jędrzejowicz Podstawy informatyki i komputeryzacji Gdańska Wyższa Szkoła Humanistyczna dr hab. Joanna Jędrzejowicz Podstawy informatyki i komputeryzacji Gdańska Wyższa Szkoła Humanistyczna Literatura B. Siemieniecki, W. Lewandowski Internet w szkole, Wyd. A. Marszałek 2001, B. Siemieniecki

Bardziej szczegółowo

Urządzenia techniki komputerowej. Cyfrowe układy funkcjonalne

Urządzenia techniki komputerowej. Cyfrowe układy funkcjonalne Urządzenia techniki komputerowej Cyfrowe układy funkcjonalne Technika cyfrowa jest w dzisiejszych czasach obszarem wiedzy o całkowicie interdyscyplinarnym obliczu. Jej zagadnienia kształtowane z jednej

Bardziej szczegółowo

Podstawy techniki cyfrowej

Podstawy techniki cyfrowej Podstawy techniki cyfrowej Wykład 1: Wstęp Dr hab. inż. Marek Mika Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa im. Jana Amosa Komeńskiego W Lesznie Plan Informacje o przedmiocie Wprowadzenie Podstawy matematyczne:

Bardziej szczegółowo

Popularne pamięci FLASH firmy GigaDevice

Popularne pamięci FLASH firmy GigaDevice 1 Popularne pamięci FLASH firmy GigaDevice Popularne pamięci FLASH firmy GigaDevice Pamięci FLASH znajdują się w większości urządzeń zawierającym mikrokontroler bądź mikroprocesor. Ich stosowanie wymuszone

Bardziej szczegółowo

Układy programowalne

Układy programowalne Układy programowalne SPLD, CPLD, FPGA Podział układów programowalnych Procesory strukturalne Procesor Procesory proceduralne ASIC/ASSP PLD mikroprocesor mikrokontroler SPLD CPLD FPGA PROM, PLE, PLA, PAL,

Bardziej szczegółowo

Zagadnienia egzaminacyjne INFORMATYKA. Stacjonarne. I-go stopnia. (INT) Inżynieria internetowa STOPIEŃ STUDIÓW TYP STUDIÓW SPECJALNOŚĆ

Zagadnienia egzaminacyjne INFORMATYKA. Stacjonarne. I-go stopnia. (INT) Inżynieria internetowa STOPIEŃ STUDIÓW TYP STUDIÓW SPECJALNOŚĆ (INT) Inżynieria internetowa 1. Tryby komunikacji między procesami w standardzie Message Passing Interface 2. HTML DOM i XHTML cel i charakterystyka 3. Asynchroniczna komunikacja serwerem HTTP w technologii

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Informatyki. Klasyfikacja oprogramowania

Wstęp do Informatyki. Klasyfikacja oprogramowania Wstęp do Informatyki Klasyfikacja oprogramowania Oprogramowanie komputerowe Funkcjonalność komputera jest wynikiem zarówno jego budowy, jak i zainstalowanego oprogramowania Komputer danej klasy znajduje

Bardziej szczegółowo

Zbudować 2wejściową bramkę (narysować schemat): a) NANDCMOS, b) NORCMOS, napisać jej tabelkę prawdy i wyjaśnić działanie przy pomocy charakterystyk

Zbudować 2wejściową bramkę (narysować schemat): a) NANDCMOS, b) NORCMOS, napisać jej tabelkę prawdy i wyjaśnić działanie przy pomocy charakterystyk Zbudować 2wejściową bramkę (narysować schemat): a) NANDCMOS, b) NORCMOS, napisać jej tabelkę prawdy i wyjaśnić działanie przy pomocy charakterystyk przejściowych użytych tranzystorów. NOR CMOS Skale integracji

Bardziej szczegółowo

Układy programowalne. Wykład z ptc część 5

Układy programowalne. Wykład z ptc część 5 Układy programowalne Wykład z ptc część 5 Pamięci ROM Pamięci stałe typu ROM (Read only memory) umożliwiają jedynie odczytanie informacji zawartej w strukturze pamięci. Działanie: Y= X j *cs gdzie j=linia(a).

Bardziej szczegółowo

Spis treúci. Księgarnia PWN: Krzysztof Wojtuszkiewicz - Urządzenia techniki komputerowej. Cz. 1. Przedmowa... 9. Wstęp... 11

Spis treúci. Księgarnia PWN: Krzysztof Wojtuszkiewicz - Urządzenia techniki komputerowej. Cz. 1. Przedmowa... 9. Wstęp... 11 Księgarnia PWN: Krzysztof Wojtuszkiewicz - Urządzenia techniki komputerowej. Cz. 1 Spis treúci Przedmowa... 9 Wstęp... 11 1. Komputer PC od zewnątrz... 13 1.1. Elementy zestawu komputerowego... 13 1.2.

Bardziej szczegółowo

PROGRAMMABLE DEVICES UKŁADY PROGRAMOWALNE

PROGRAMMABLE DEVICES UKŁADY PROGRAMOWALNE Paweł Bogumił BRYŁA IV rok Koło Naukowe Techniki Cyfrowej Dr inŝ. Wojciech Mysiński opiekun naukowy PROGRAMMABLE DEVICES UKŁADY PROGRAMOWALNE Keywords: PAL, PLA, PLD, CPLD, FPGA, programmable device, electronic

Bardziej szczegółowo

Część 2. Funkcje logiczne układy kombinacyjne

Część 2. Funkcje logiczne układy kombinacyjne Część 2 Funkcje logiczne układy kombinacyjne Zapis funkcji logicznych układ funkcjonalnie pełny Arytmetyka Bool a najważniejsze aksjomaty i tożsamości Minimalizacja funkcji logicznych Układy kombinacyjne

Bardziej szczegółowo

Lista zadań nr 1. Zagadnienia stosowanie sieci Petriego (ang. Petri net) jako narzędzia do modelowania algorytmów sterowania procesami

Lista zadań nr 1. Zagadnienia stosowanie sieci Petriego (ang. Petri net) jako narzędzia do modelowania algorytmów sterowania procesami Warsztaty Koła Naukowego SMART dr inż. Grzegorz Bazydło G.Bazydlo@iee.uz.zgora.pl, staff.uz.zgora.pl/gbazydlo Lista zadań nr 1 Zagadnienia stosowanie sieci Petriego (ang. Petri net) jako narzędzia do modelowania

Bardziej szczegółowo

Wydział Elektryczny. Katedra Automatyki i Elektroniki. Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: TECHNIKA CYFROWA 2 TZ1A400 028

Wydział Elektryczny. Katedra Automatyki i Elektroniki. Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: TECHNIKA CYFROWA 2 TZ1A400 028 Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: TECHNIKA CYFROWA 2 TZ1A400 028 Ćwiczenie Nr 1 ZESTAW LABORATORYJNY SYSTEMU

Bardziej szczegółowo

T. Łuba, B. Zbierzchowski Układy logiczne Podręcznik WSISiZ, Warszawa 2002.

T. Łuba, B. Zbierzchowski Układy logiczne Podręcznik WSISiZ, Warszawa 2002. Książkę: T. Łuba, B. Zbierzchowski Układy logiczne Podręcznik WSISiZ, Warszawa 2002. Można zakupić po najniższej cenie w księgarni Wyższej Szkoły Informatyki Stosowanej i Zarządzania ul. Newelska 6 pok.

Bardziej szczegółowo

Układy programowalne. Wykład z ptc część 5

Układy programowalne. Wykład z ptc część 5 Układy programowalne Wykład z ptc część 5 Pamięci ROM Pamięci stałe typu ROM (Read only memory) umożliwiają jedynie odczytanie informacji zawartej w strukturze pamięci. Działanie: Y= X j *cs gdzie j=linia_pamięci(a).

Bardziej szczegółowo

Układy kombinacyjne Y X 4 X 5. Rys. 1 Kombinacyjna funkcja logiczna.

Układy kombinacyjne Y X 4 X 5. Rys. 1 Kombinacyjna funkcja logiczna. Układy kombinacyjne. Czas trwania: 6h. Cele ćwiczenia Przypomnienie podstawowych praw Algebry Boole a. Zaprojektowanie, montaż i sprawdzenie działania zadanych układów kombinacyjnych.. Wymagana znajomość

Bardziej szczegółowo

Lista zadań nr 5. Ścieżka projektowa Realizacja każdego z zadań odbywać się będzie zgodnie z poniższą ścieżką projektową (rys.

Lista zadań nr 5. Ścieżka projektowa Realizacja każdego z zadań odbywać się będzie zgodnie z poniższą ścieżką projektową (rys. Sterowanie procesami dyskretnymi laboratorium dr inż. Grzegorz Bazydło G.Bazydlo@iee.uz.zgora.pl, staff.uz.zgora.pl/gbazydlo Lista zadań nr 5 Zagadnienia stosowanie skończonych automatów stanów (ang. Finite

Bardziej szczegółowo

Układy programowalne w technice cyfrowej

Układy programowalne w technice cyfrowej Układy programowalne w technice cyfrowej Zakład Techniki Cyfrowej ITK Dr inż. Jerzy Pasierbiński Technika cyfrowa? Czyż nie jest wszechobecna? Aż rodzi się podejrzenie, że ma się nieźle.. nie tylko na

Bardziej szczegółowo

Specjalność: Komputerowe systemy sterowania i diagnostyki

Specjalność: Komputerowe systemy sterowania i diagnostyki Specjalność: Komputerowe systemy sterowania i diagnostyki Rozkład zajęć w sem. (godz. w tygodniu) Lp Nazwa przedmiotu ECTS sem. 1 sem. 2 sem. 3 sem. 4 sem. 5 sem. 6 sem. 7 w c l p w c l p w c l p w c l

Bardziej szczegółowo

Zał nr 4 do ZW. Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy. Liczba punktów ECTS charakterze praktycznym (P)

Zał nr 4 do ZW. Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy. Liczba punktów ECTS charakterze praktycznym (P) Zał nr 4 do ZW WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI KARTA PRZEDMIOTU Nazwa w języku polskim : Systemy Wbudowane Nazwa w języku angielskim : Embedded Systems Kierunek studiów : Informatyka Specjalność

Bardziej szczegółowo

Badanie właściwości wysokorozdzielczych przetworników analogowo-cyfrowych w systemie programowalnym FPGA. Autor: Daniel Słowik

Badanie właściwości wysokorozdzielczych przetworników analogowo-cyfrowych w systemie programowalnym FPGA. Autor: Daniel Słowik Badanie właściwości wysokorozdzielczych przetworników analogowo-cyfrowych w systemie programowalnym FPGA Autor: Daniel Słowik Promotor: Dr inż. Daniel Kopiec Wrocław 016 Plan prezentacji Założenia i cel

Bardziej szczegółowo

Cyfrowy rejestrator parametrów lotu dla bezzałogowych statków powietrznych. Autor: Tomasz Gluziński

Cyfrowy rejestrator parametrów lotu dla bezzałogowych statków powietrznych. Autor: Tomasz Gluziński Cyfrowy rejestrator parametrów lotu dla bezzałogowych statków powietrznych Autor: Tomasz Gluziński Bezzałogowe Statki Powietrzne W dzisiejszych czasach jedną z najbardziej dynamicznie rozwijających się

Bardziej szczegółowo

Rok akademicki: 2016/2017 Kod: EAR s Punkty ECTS: 4. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Rok akademicki: 2016/2017 Kod: EAR s Punkty ECTS: 4. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Nazwa modułu: Technika mikroprocesorowa Rok akademicki: 2016/2017 Kod: EAR-1-496-s Punkty ECTS: 4 Wydział: Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej Kierunek: Automatyka i Robotyka

Bardziej szczegółowo

Efekty kształcenia dla kierunku Elektronika i Telekomunikacja studia I stopnia profil ogólnoakademicki

Efekty kształcenia dla kierunku Elektronika i Telekomunikacja studia I stopnia profil ogólnoakademicki Załącznik nr 1 do Programu kształcenia Wydział: Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Kierunek studiów: Elektronika i Telekomunikacja Stopień studiów: studia pierwszego stopnia, stacjonarne Efekty kształcenia

Bardziej szczegółowo

Efekty kształcenia na kierunku AiR drugiego stopnia - Wiedza Wydziału Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Politechniki Opolskiej

Efekty kształcenia na kierunku AiR drugiego stopnia - Wiedza Wydziału Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Politechniki Opolskiej Efekty na kierunku AiR drugiego stopnia - Wiedza K_W01 K_W02 K_W03 K_W04 K_W05 K_W06 K_W07 K_W08 K_W09 K_W10 K_W11 K_W12 K_W13 K_W14 Ma rozszerzoną wiedzę dotyczącą dynamicznych modeli dyskretnych stosowanych

Bardziej szczegółowo

Temat: Pamięci. Programowalne struktury logiczne.

Temat: Pamięci. Programowalne struktury logiczne. Temat: Pamięci. Programowalne struktury logiczne. 1. Pamięci są układami służącymi do przechowywania informacji w postaci ciągu słów bitowych. Wykonuje się jako układy o bardzo dużym stopniu scalenia w

Bardziej szczegółowo

RDZEŃ x86 x86 rodzina architektur (modeli programowych) procesorów firmy Intel, należących do kategorii CISC, stosowana w komputerach PC,

RDZEŃ x86 x86 rodzina architektur (modeli programowych) procesorów firmy Intel, należących do kategorii CISC, stosowana w komputerach PC, RDZEŃ x86 x86 rodzina architektur (modeli programowych) procesorów firmy Intel, należących do kategorii CISC, stosowana w komputerach PC, zapoczątkowana przez i wstecznie zgodna z 16-bitowym procesorem

Bardziej szczegółowo

ID1UAL1 Układy arytmetyczno-logiczne Arithmetic logic systems. Informatyka I stopień ogólnoakademicki stacjonarne

ID1UAL1 Układy arytmetyczno-logiczne Arithmetic logic systems. Informatyka I stopień ogólnoakademicki stacjonarne Załącznik nr do Zarządzenia Rektora nr 10/12 z dnia 21 lutego 2012r. KARTA MODUŁU / KARTA PRZEDMIOTU Kod modułu Nazwa modułu Nazwa modułu w języku angielskim Obowiązuje od roku akademickiego 2012/2013

Bardziej szczegółowo

Opisy efektów kształcenia dla modułu

Opisy efektów kształcenia dla modułu Karta modułu - Języki opisu sprzętu 1 / 8 Nazwa modułu: Języki opisu sprzętu Rocznik: 2012/2013 Kod: JIS-1-013-s Punkty ECTS: 5 Wydział: Fizyki i Informatyki Stosowanej Poziom studiów: Studia I stopnia

Bardziej szczegółowo

Bezpieczeństwo informacji oparte o kryptografię kwantową

Bezpieczeństwo informacji oparte o kryptografię kwantową WYŻSZA SZKOŁA BIZNESU W DĄBROWIE GÓRNICZEJ WYDZIAŁ ZARZĄDZANIA INFORMATYKI I NAUK SPOŁECZNYCH Instrukcja do laboratorium z przedmiotu: Bezpieczeństwo informacji oparte o kryptografię kwantową Instrukcja

Bardziej szczegółowo

Analiza i projektowanie oprogramowania. Analiza i projektowanie oprogramowania 1/32

Analiza i projektowanie oprogramowania. Analiza i projektowanie oprogramowania 1/32 Analiza i projektowanie oprogramowania Analiza i projektowanie oprogramowania 1/32 Analiza i projektowanie oprogramowania 2/32 Cel analizy Celem fazy określania wymagań jest udzielenie odpowiedzi na pytanie:

Bardziej szczegółowo

Opisy efektów kształcenia dla modułu

Opisy efektów kształcenia dla modułu Karta modułu - Projektowanie Systemów Cyfrowych 1 / 8 Nazwa modułu: Projektowanie Systemów Cyfrowych Rocznik: 2012/2013 Kod: JIS-2-205-s Punkty ECTS: 5 Wydział: Fizyki i Informatyki Stosowanej Poziom studiów:

Bardziej szczegółowo

Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych. Profil dyplomowania i Specjalność Komputerowe Systemy Elektroniczne

Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych. Profil dyplomowania i Specjalność Komputerowe Systemy Elektroniczne Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych Profil dyplomowania i Specjalność Komputerowe Systemy Elektroniczne Przybyłem, zobaczyłem, zmierzyłem... Komputerowe Systemy Elektroniczne Absolwent profilu/specjalności

Bardziej szczegółowo

Wykład I. Wprowadzenie do baz danych

Wykład I. Wprowadzenie do baz danych Wykład I Wprowadzenie do baz danych Trochę historii Pierwsze znane użycie terminu baza danych miało miejsce w listopadzie w 1963 roku. W latach sześcdziesątych XX wieku został opracowany przez Charles

Bardziej szczegółowo

POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych Instytut Telekomunikacji Zakład Podstaw Telekomunikacji.

POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych Instytut Telekomunikacji Zakład Podstaw Telekomunikacji. POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych Instytut Telekomunikacji Zakład Podstaw Telekomunikacji Kamil Krawczyk Koło Naukowe Układów Cyfrowych Układy cyfrowe (dlaczego?) Idea

Bardziej szczegółowo

Modularny system I/O IP67

Modularny system I/O IP67 Modularny system I/O IP67 Tam gdzie kiedyś stosowano oprzewodowanie wielożyłowe, dziś dominują sieci obiektowe, zapewniające komunikację pomiędzy systemem sterowania, urządzeniami i maszynami. Systemy

Bardziej szczegółowo

Elementy cyfrowe i układy logiczne

Elementy cyfrowe i układy logiczne Elementy cyfrowe i układy logiczne Wykład 4 Legenda Podział układów logicznych Układy cyfrowe, układy scalone Synteza logiczna Układy TTL, CMOS 2 1 Podział układów Układy logiczne kombinacyjne sekwencyjne

Bardziej szczegółowo