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

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

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

Transkrypt

1 Paweł Tomaszewicz, dr inŝ. tomaszewicz.zpt.tele.pw.edu.pl Materiały do wykładu od: Mariusz Rawski, dr inŝ. 1

2 ... Rok 1847 George Boole "The Mathematical Analysis of ogic"..algebra sygnałów binarnych ( algebra boolowska) 2

3 Prawie 50 lat temu... Jack Kilby z Texas Instruments zbudował pierwszy układ scalony 3

4 obecnie UKŁA CYFROWY 4

5 Struktury scalone 5

6 SP w teleinformatyce Telefonia komórkowa Usługi szerokopasmowe (wideo na Ŝądanie, wideokonferencje, szybki dostęp do Internetu, e-commers, e-banking, podpis elektroniczny, telepraca, telenauczanie) Kompresja obrazów Kompresja sygnałów audio i mowy ludzkiej Rozpoznawanie mowy Kryptografia UKŁA CYFROWY 6

7 ... Rozwój technologii ASIC P układy programowane przez uŝytkownika (P) układy projektowane przez uŝytkownika (semi-custom) układy zamawiane przez uŝytkownika (full-custom) 7

8 Jak było do niedawna? o niedawna uŝytkownik mógł wykorzystać: układy SSI (Small-Scale Integrated) lub MSI (Medium-Scale Integrated) do implementacji względnie małego układu logicznego za pomocą wielu układów scalonych albo VSI (Very arge-scale Integrated) do implementacji bardziej złoŝonych systemów jedną z technologii full-custom lub semicustom do realizacji wyspecjalizowanych układów układy projektowane przez uŝytkownika (semi-custom) układy zamawiane przez uŝytkownika (full-custom) ASIC 8

9 Jak było do niedawna? c.d. y = x 1 x 2 x 3 + x 1 x 3 + x 2 x 3 9

10 Co moŝna dziś? (lata 80) y = x 1 x 2 x 3 + x 1 x 3 + x 2 x 3 x 1 x 2 x 3 C B A MATRYCA OR (PROGRAMOWANA) MATRYCA AN (PROGRAMOWANA) y Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 10

11 Co moŝna dziś? c.d. Obecnie dostępna jest inna moŝliwości tworzenia systemów cyfrowych UKŁAY PROGRAMOWANE Układy posiadające moŝliwość reprogramowania i rekonfiguracji. Osiągają pojemność pozwalającą realizować w jednym układzie systemy o złoŝoności setek tysięcy bramek Fabryka na biurku FP P układy programowane przez uŝytkownika (P) 11

12 Co moŝna dziś? c.d. (lata 90) 12

13 Synteza strukturalna (najprostsze ujęcie) icznik Rejestr B l o k i F u n k c j o n a l l n e Najpierw składamy układ z bloków funkcjonalnych Odwzorowanie technologiczne 13

14 Komputerowe projektowanie SP ECYFIKACJA FUNKCJONANA () SIEĆ OGICZNA SYNTEZA FUNKCJONANA O PTYMAIZACJA OGICZNA OPIS RT OWZOROWANIE TECNOOGICZNE BIBIOTEKA KOMÓREK TRANSACJE SP ECYFIKACJI SYNTEZA FIZYCZ NA 14

15 projektowanie jest proste Język opisu sprzętu Ograniczenia projektowe Synteza automatyczna FEX 15

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

17 Nowoczesna synteza logiczna 1984 (Espresso) Synteza dwupoziomowa Synteza wielopoziomowa Synteza matryc PA 1990 Minimalizacja symboliczna ekompozycja funkcjonalna 1995? 17

18 Problem w tym, Ŝe najnowsze procedury syntezy logicznej nie są jeszcze wbudowane do komercyjnych systemów projektowania układów cyfrowych 18

19 Systemy komercyjne i uniwersyteckie Komercyjne systemy projektowania nie nadąŝają za rozwojem technologii. latego powstają Uniwersyteckie Systemy Syntezy ogicznej: niewygodne do bezpośredniego projektowania, ale generują wyniki niekiedy 10-krotnie lepsze I to jest główną przyczyną tego, Ŝe wykład ten wbrew obiegowej opinii ma ogromne znaczenie dla praktyki projektowania układów cyfrowych 19

20 Eksperyment z algorytmem ES W eksperymencie tym porównamy wyniki syntezy uzyskiwane w komercyjnym systemie projektowania układów cyfrowych (MAX+PUSII) z wynikami uzyskanymi przy wspomaganiu tego systemu nie stosowanymi jeszcze w systemach komercyjnych procedurami dekompozycji funkcjonalnej. Jakie będą efekty?? 20

21 Jakość projektu... Komórka logiczna We/wy Kanały połączeniowe... określa liczba zajętych komórek, takŝe maks. częstotliwość 21

22 Schemat blokowy rundy algorytmu ES Runda R E S 1 S 2 S 3 K S 4 S 5 P S 6 S 7 S 8 22

23 Operacja podstawienia w ES 23

24 Wyniki syntezy S-Boxów MAX+Plus II iczba komórek log. Max. opóźnienie [ns] S 1 S 2 S 3 S 4 S 5 S 6 S 7 S ,1 31,6 33,5 34,0 28,4 30,4 34,3 31,4 MAX+Plus II + EMAIN S 1 S 2 S 3 S 4 S 5 S 6 S 7 S 8 iczba komórek log Max. opóźnienie [ns] 19,5 17,2 16,7 19,0 19,0 19,4 17,7 17,6 Ponad 3 krotna redukcja komórek logicznych

25 Znaczenie praktyczne... Ciekawe jak to wpływa na realizację całego projektu 25

26 Implementacja algorytmu ES Altera 709 komórek logicznych P = 28,8 Mz / 16 x 64 bits = 115 Mbit/s Altera + EMAIN Altera + EMAIN 296 komórek logicznych P = 51,5 Mz / 16 x 64 bits = 206 Mbit/s 26

27 Podział układów cyfrowych Układy cyfrowe ogika standardowa Układy programowa lne ASIC Full C ustom TT 74XX P Gate Arrays Proce sory CMOS 4XXX FPGA CP Standar d Cell RAM Układy programowalne Standard Cell Full Custom 27

28 Mechanizmy programowania Istnieją trzy główne techniki umoŝliwiające realizację programowalnych połączeń układów FP: SRAM, EPROM, Antifuse. tranzystor EPROM Cechy tych programowalnych przełączników, takie jak rozmiar, ulotność, technologia wytwarzania, opór przewodzenia i pojemność określają większość cech architektur FP 28

29 Mechanizmy programowania cd Technologia 1.2 µm CMOS Ulotność Reprogram owalność Rozmiar Oporność [Ω] Pojemność [ff] odatkowe etapy procesu wytwarzania SRAM w systemie duŝy K Antifuse bezpiecznik mała tranzystor programowalny duŝa ok. 1.1 lub 5 3 EPROM mały 2 4 K EEPROM w systemie 2 EPROM 2 4 K > 5 29

30 Struktury programowalne Struktura układów MAX I/O Control Block MAKROKOMÓRKI AB AB AB AB I/O Control Block AB AB AB AB AB AB AB AB I/O Control Block AB AB AB AB I/O Control Block PIA 30

31 Struktury programowalne c.d. ogic Array Block I/O OUTPUT ENABE SYSTEM COCK PRESET P Q ARRAY COCK CEAR C TO I/O CONTR O BOCK From From Expander I/O and inputs PIA Product Macrocell Terms Feedback AN Array 8 8 macro cell macro cell 8 P macro cell 31

32 Struktury programowalne c.d. I/O Element (IOE) IOE Struktura układów FEX IOE IOE IOE IOE IOE IOE Fast Track Interconnect IOE IOE IOE IOE Embedded Array Block ogic Element (E) IOE Cascade Out IOE Embedded Array Block IOE IOE IOE IOE IOE IOE ogic Array IOE ogic Array Block (AB) ATA1 ATA2 ATA3 ATA4 Cascade In Carry IN Preset Clear Clock ook-up Table (UT) Carry Chain Cascade Chain PR CR Q Programmable Register E Out Carry Out 32

33 Cechy układów FP Szybkość działania działania ponad 200 Mz, znacznie więcej niŝ SSI i MSI lecz mniej niŝ w układach specjalizowanych. Powód: programowalność 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 duŝych szybkości 33

34 Pojemność Cechy układów FP c.d. Pojemność nawet ok. 1 mln bramek w jednym układzie, znacznie więcej niŝ SSI i MSI lecz mniej niŝ w układach specjalizowanych. Powód: programowalność mechanizmy zapewniające programowalność wprowadzają pewną nadmiarową logikę, która nie moŝe być wykorzystana przez uŝytkownika. JednakŜe duŝa część powierzchni krzemu nawet w układach ASIC nie moŝe być wykorzystana z powodu konieczności zapewnienia powierzchni połączeniowych z końcówkami układu scalonego. Wykorzystanie tej traconej powierzchni dla zaimplementowania mechanizmów programowalności moŝe sprawić, Ŝe nadmiar ten będzie mniejszy. 34

35 Cechy układów FP c.d. Czas realizacji projektu kilka dni lub tygodni w porównaniu do kilku tygodni a zazwyczaj miesięcy dla układów ASIC. Powód: programowalność czas projektowania systemu z wykorzystaniem układów FP ogranicza się w zasadzie do opracowania projektu z wykorzystaniem odpowiednich systemów CA do projektowania na wysokim poziomie abstrakcji, które to systemy dostępne są praktycznie dla kaŝdego. 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. 35

36 Cechy układów FP c.d. 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 FP wymaga to jedynie czasu na opracowanie projektu. Powód: programowalność modyfikacje mogą być łatwo wprowadzane w trakcie procesu projektowania znacznie skracając tzw. czas time-to-market. Układy FP zapewniają niskie koszty prototypowania, zaś układy ASIC zapewniają niski koszt masowej produkcji. To sprawia, Ŝe często proces prototypowania wykonuje się w układach FP zaś dla duŝych serii przenosi się projekt na platformę ASIC. 36

37 Cechy układów FP c.d. Czas wytwarzania wszystkie układy scalone muszą być poddane procesowi testowania; proces ten jest inny dla kaŝdego projektu układu scalonego; w przypadku układów FP program testowy dla jednego układu scalonego jest taki sam dla wszystkich projektantów i uŝytkowników wykorzystujących ten układ. Powód: powtarzalność struktury raz opracowany test dla danego rodzaju układu FP moŝe być stosowany dla wszystkich układów danej rodziny. UŜytkownik nie musi tworzyć testu dla kaŝdego specyficznego projektu, poniewaŝ testy opracowane przez producenta układów zapewniają poprawne realizację kaŝdego projektu uŝytkownika. Raz zweryfikowany układ moŝe być produkowany w dowolnej ilości jako przetestowany układ. 37

38 Cechy układów FP c.d. Łatwość modyfikacji zamiast dopasowywać układ poprzez proces fabrykacji w przypadku układów FP moŝna to zrobić poprzez elektryczne modyfikacje. Powód: programowalność funkcja układu moŝe być zmieniana poprzez zmianę programu konfigurującego. Przeprogramowanie układu FP wymaga zaledwie milisekund. Proces ten moŝe być czasami przeprowadzony nawet bez wyjmowania układu z systemu (programowanie w systemie). W przypadku układów ASIC kaŝda zmiana wymaga przeprowadzenia na nowo całego procesu fabrykacji. 38

39 Cechy układów FP c.d. Niskie ryzyko podobnie jak w przypadku układów SSI i MSI projektant ponosi małe ryzyko związane z procesem projektowania. Powód: programowalność ten sam układ moŝe być wielokrotnie wykorzystywany do realizacji róŝnych funkcji i być uŝyty w róŝnych projektach. W przypadku układów FP jest inaczej niŝ przy wykorzystaniu układów ASIC, których funkcjonalność jest na stałe ustalona. To sprawia, Ŝe decyzje o wielkości serii układów ASIC muszą być przemyślane juŝ przed datą udostępnienia układów. 39

40 Koszt Cechy układów FP c.d. Koszt układy FP najlepiej wykorzystać do celów prototypowania i małych serii zaś dla duŝych serii najlepiej wykorzystać układy ASIC. Powód: programowalność niŝszy koszt związany z tworzeniem projektu i modyfikacjami, jednakŝe większa powierzchnia krzemu i mniejsza pojemność zwiększają koszty wytwarzania. Technologia FP jest opłacalne przy seriach nie większy niŝ kilka czy kilkanaście tysięcy układów. la serii większych naleŝy wykorzystywać układy ASIC. 40

41 Układy FP vs. ASIC Pojemność, Szybkość, ZłoŜoność, Koszt P CP FPGA ASIC Full Custom Koszt projektu, Czas implementacji projektu 41

42 Obszary zastosowań układów FP ogika 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 ekod ery adresu Interfejs pamięci Interfejs wyś wietlacza Typowym przykładem są interfejsy dla mikroprocesorów i mikrokontrolerów umoŝliwiające współpracę z innymi podsystemami takimi, jak pamięci czy układy peryferyjne. up ane Sterowanie Multipleksery Rejestry FP UART A/ i /A kontroler 42

43 Obszary zastosowań cd. Akceleratory sprzętowe la wielu zastosowań układy FP pozwalają na osiągnięcie wydajności znacznie przewyŝszającej tą oferowaną przez mikroprocesory tradycyjne lub sygnałowe. Jest to moŝliwe szczególnie wtedy, gdy istnieje szansa zastosowania obliczeń równoległych. Akceleratory wykorzystuje się w przetwarzaniu: grafiki, dźwięku, Adres sekwencji wideo. Moduł kontroli Pemięć Standardow y dostępu do danych Zalety FP: mikroprocesor ane Koprocesor pamięci obrazu graficzny realizacja róŝnych funkcji up Generator Pemięć wy ników Sterowanie adresów w tym samym sprzęcie, FP łatwość modernizacji, łatwość rozbudowy o nowe funkcje 43

44 Obszary zastosowań cd. Niestandardowe systemy przetwarzania danych Często złoŝone systemy i algorytmy mogą być przedstawione z wykorzystaniem koncepcji przepływu danych (dataflow) i zrealizowane jako ścieŝka przetwarzania danych kontrolowana Wejścia własnym układem sterującym. Obszary zastosowań: przetwarzanie sygnałów cyfrowych i obrazu, sieci neuronowe, inne obliczeniowo skomplikowane algorytmy. Zalety FP: opłacalne w przypadku małych serii, łatwość opisu w języku. Układ ste rowania FP ŚcieŜka danych Wyjścia 44

45 Obszary zastosowań cd. Wirtualny sprzęt zięki rekonfigurowalności zasoby sprzętowe na Ŝądanie uŝytkownika mogą wykonywać róŝne zadania. Postrzega on wtedy zasoby jako większe niŝ są one w rzeczywistości. aplikacja główna + sprzęt rekonfigurowalny róŝne konfiguracje zasobów przechowywane w pamięci konfiguracji, ładownie konfiguracji potrzebnej w danej chwili, Pamięć konfiguracji Konfiguracja 1 Konfiguracja 2 System zar ządzający Konfiguracja 3 (aktywna) Konfiguracja 4 Konfiguracja 5 FP 45

46 Obszary zastosowań cd. Obliczenia rekonfigurowalne Systemy realizujące jądra procesorów opracowane przez uŝytkownika, których zestaw instrukcji i architektura jądra moŝe być modyfikowana w zaleŝności od potrzeb uruchamianego oprogramowania. Zestaw i nstru kcji wykonyw anych z wykorzystaniem jądra proceso ra int main (){ flat flag; prinf(); fft(flag);... } FP Procesor z modułem steru jącym i zestawem instrukcji podstawowych wymagana dynamiczna rekonfigurowalność 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 połoŝone blisko jądra procesora szybka komunikacja kosynteza sprzętowo/programowa 46

47 Projektowanie z wykorzystaniem FP Układy FP udostępniają zasoby składające się z identycznych komórek logicznych (logic cells) i mechanizmy łączenia ich ze sobą. Wielkość dostępnych zasobów i złoŝoność projektów realizowanych w układach wymagają narzędzi umoŝliwiających translację funkcji zadanych przez uŝytkownika w sieć zbudowaną z komórek logicznych i programowalnych połączeń formującą docelowy projekt. Oprogramowanie umoŝliwia automatyczną translację projekt dla róŝnych architektur FP. Systemy projektowe integrują róŝne etapy projektowania w jednolite środowisko projektowe. 47

48 Projektowanie z wykorzystaniem FP cd. Systemy umoŝliwiają projektowanie na wysokim poziomie abstrakcji, ale jednocześnie umoŝliwiają projektantowi analizowanie fizycznego rozmieszczenia projektu w układzie FP a nawet zmianę szczegółów projektu na najniŝszym bramkowym poziomie abstrakcji. System projektowania umoŝliwia: opis projektu, translację opisu w celu realizacji projektu, weryfikację projektu, programowanie układu, powtórne wykorzystanie projektów (reusability) 48

49 Etapy procesu projektowania 49

50 Etapy procesu projektowania cd. Opis projektu Koncepcja systemu cyfroweg o Opis projektu: - schemat - opis Implementacja: - transformacja opisu - synteza logiczna - partitioning/fitting - ruting - plik programujący Symulacja funkcjonalna - weryfik acja pop rawności - ewentualne oszacowanie paramertów czasowych Symulacja czasowa - parametry czas owe po etapie rozlokaowania logiki w układzie Projekt układu moŝe być podany w formie schematu graficznego lub w postaci pliku tekstowego zawierającego zapis w jednym z języków opisu sprzętu. Wśród projektantów występuje spór o to, która z metod jest lepsza. Programowanie układu FEX Weryfikacj a w systemie - analiza współpracy z innymi elementami sprzetowy mi I oprogramowaniem Weryfikacj a projektu Jakie moŝliwości 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 złoŝonych systemów. 50

51 Etapy procesu projektowania cd. Implementacja projektu Koncepcja systemu cyfroweg o Opis projektu: - schemat - opis Implementacja: - transformacja opisu - synteza logiczna - partitioning/fitting - ruting - plik programujący Symulacja funkcjonalna - weryfik acja pop rawności - ewentualne oszacowanie paramertów czasowych Symulacja czasowa - parametry czas owe po etapie rozlokaowania logiki w układzie Etap obejmuje: Programowanie układu translacje opisu wysokopoziomowego (np. ) na opis niskiego poziomu (np. równania boolowskie) umoŝliwia dalsze przetwarzanie projektu przez narzędzia optymalizujące, synteza logiczna 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, generacja pliku programującego. FEX Weryfikacj a w systemie - analiza współpracy z innymi elementami sprzetowy mi I oprogramowaniem Weryfikacj a projektu 51

52 Etapy procesu projektowania cd. Weryfikacja projektu Koncepcja systemu cyfroweg o Opis projektu: - schemat - opis Implementacja: - transformacja opisu - synteza logiczna - partitioning/fitting - ruting - plik programujący Symulacja funkcjonalna - weryfik acja pop rawności - ewentualne oszacowanie paramertów czasowych Symulacja czasowa - parametry czas owe po etapie rozlokaowania logiki w układzie Weryfikacja projektu odbywa się na róŝnych 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 zaleŝności czasowych, co umoŝliwia dokładne przeanalizowanie projektu pod względem niepoŝądanych efektów związanych z opóźnieniami wprowadzanymi przez rzeczywiste struktury cyfrowe, weryfikacja w systemie umoŝliwia przetestowanie układu w warunkach w jakich będzie on rzeczywiście pracował. FEX Weryfikacj a w systemie - analiza współpracy z innymi elementami sprzetowy mi I oprogramowaniem Weryfikacj a projektu 52

53 Etapy procesu projektowania cd. Programowanie układu Koncepcja systemu cyfroweg o Opis projektu: - schemat - opis Implementacja: - transformacja opisu - synteza logiczna - partitioning/fitting - ruting - plik programujący Symulacja funkcjonalna - weryfik acja pop rawności - ewentualne oszacowanie 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 umoŝliwiający załadowanie konfiguracji do układu bez konieczności wyjmowania go z systemu, a nawet bez konieczności wyłączania systemu. Tego typu konfiguracja moŝliwa jest przy wykorzystaniu mikroprocesora, mikrokontrolera, czy złącza JTAG. FEX Weryfikacj a w systemie - analiza współpracy z innymi elementami sprzetowy mi I oprogramowaniem Weryfikacj a projektu 53

54 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 moŝe być zrealizowany w kaŝdej chwili. Rynek własności intelektualnej IP (Intellectual Property) zawartej w układach zaprojektowanych i oferowanych do sprzedaŝy w postaci kodów źródłowych języków. 54

55 Firmy i stowarzyszenia projektujące wirtualne układy dla urządzeń reprogramowalnych - ATERA MEGAFUNCTION PARTNERS PROGRAM - XIINX AIANCE CORE - COMMON ICENSE CONSORTIUM - IP CATAYST PROGRAM - EXEMPAR OGIC-VENOR INCENTIVE PROGRAM (VIP) - & R ESIGN-REUSE. - TIAB - insiicon CORPORATION - SIBER CORE TECNOOGIES - IGITA COMMUNICATION TECNOOGIES - ARC CORES - VIRTUA IP GROUP INC. - IP SEMICONUCTORS - ACATE TECNOOGY ICENSING W Polsce: - Evatronix 55

56 Oferta IP dla potrzeb SP igital Signal Processing Building Blocks Correlators emodulation SP Processors SP ProtoType & evelopment ardware Products Filters Modulation Transforms Trig Functions Math Functions Accumulators Adders & Subtracters Arithmetic & ogic Unit Comparators Complementers ividers & Reciprocal Functions Format Conversions Integrator Multipliers Square Root 56

57 57

58 58

59 59

60 Wyzwania i szanse Realizacje róŝnych układów np. kryptograficznych, SP, w strukturach P/FPGA (jako produkty własności intelektualnej), z zastosowaniem nowoczesnych metod syntezy logicznej, a w szczególności Uniwersyteckich Systemów Syntezy ogicznej, to - ze względu na dynamikę rozwoju technologii mikroelektronicznych i metod komputerowej syntezy - szanse przede wszystkim dla aktualnie studiujących! 60

61 Struktury FPGA znalazły szczególne zastosowanie w układach cyfrowego przetwarzania sygnałów Zastosowania... od multimediów... do medycyny 61

62 Systemy CA do projektowania układów programowalnych 62

63 63

64 64

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

Układy cyfrowe informacje ogólne Mariusz Rawski rawski@tele.pw.edu.pl http://rawski.zpt.tele.pw.edu.pl/ CAD Układy cyfrowe informacje ogólne rawski@tele.pw.edu.pl http://rawski.zpt.tele.pw.edu.pl/ ... Rok 1847 George BOOLE The Mathematical Analysis of Logic algebra sygnałów binarnych algebra boolowska Algebry

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

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

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

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

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

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

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

Komputerowe systemy wspomagania projektowania układów cyfrowych

Komputerowe systemy wspomagania projektowania układów cyfrowych Komputerowe systemy wspomagania projektowania układów cyfrowych 1 Komputerowe projektowanie SPECYFIKACJA PROJEKTU KOMPIACJA WERYFIKACJA I PROGRAMOWANIE Edytor graficzny Symulator Edytor tekstowy Wykresy

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

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

Technika cyfrowa. Paweł Tomaszewicz

Technika cyfrowa. Paweł Tomaszewicz Technika cyfrowa Paweł Tomaszewicz Gmach Elektroniki Nowowiejska 15/19 pok. 482, tel. 234 7514 Emalia: pawel.tomaszewicz@wit.edu.pl http://tomaszewicz.zpt.tele.pw.edu.pl 1 Organizacja Paweł Tomaszewicz

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

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

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

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

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

Case study: Mobilny serwis WWW dla Kolporter

Case study: Mobilny serwis WWW dla Kolporter Case study: Mobilny serwis WWW dla Kolporter Sklep internetowy Kolporter.pl oferuje swoim Klientom blisko 100 000 produktów w tym: ksiąŝki, muzykę, film i gry. Kolporter postanowił stworzyć nowy kanał

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Projektowanie. Projektowanie mikroprocesorów

Projektowanie. Projektowanie mikroprocesorów WYKŁAD Projektowanie mikroprocesorów Projektowanie układ adów w cyfrowych - podsumowanie Algebra Boole a Bramki logiczne i przerzutniki Automat skończony System binarny i reprezentacja danych Synteza logiczna

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

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

Wykorzystanie układów FPGA w implementacji systemów bezpieczeństwa sieciowego typu Firewall

Wykorzystanie układów FPGA w implementacji systemów bezpieczeństwa sieciowego typu Firewall Grzegorz Sułkowski, Maciej Twardy, Kazimierz Wiatr Wykorzystanie układów FPGA w implementacji systemów bezpieczeństwa sieciowego typu Firewall Plan prezentacji 1. Architektura Firewall a załoŝenia 2. Punktu

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

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

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

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 Metody optymalizacji soft-procesorów NIOS Opiekun naukowy: dr

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

UKŁADY LOGICZNE. Prowadzi: Tadeusz ŁUBA, (GE pok. 472) Wykład dla specjalności: Elektronika i Inżynieria Komputerowa, Inżynieria Biomedyczna (ULOGE)

UKŁADY LOGICZNE. Prowadzi: Tadeusz ŁUBA, (GE pok. 472) Wykład dla specjalności: Elektronika i Inżynieria Komputerowa, Inżynieria Biomedyczna (ULOGE) UKŁADY LOGICZNE Wykład dla specjalności: / Uklady Logiczne Elektronika i Inżynieria Komputerowa, Inżynieria Biomedyczna (ULOGE) ASIC FLEX Prowadzi: Tadeusz ŁUBA, (GE pok. 472) GAL EPLD 1 Organizacja Wykład

Bardziej szczegółowo

Budowa komputera. Magistrala. Procesor Pamięć Układy I/O

Budowa komputera. Magistrala. Procesor Pamięć Układy I/O Budowa komputera Magistrala Procesor Pamięć Układy I/O 1 Procesor to CPU (Central Processing Unit) centralny układ elektroniczny realizujący przetwarzanie informacji Zmiana stanu tranzystorów wewnątrz

Bardziej szczegółowo

Literatura. adów w cyfrowych. Projektowanie układ. Technika cyfrowa. Technika cyfrowa. Bramki logiczne i przerzutniki.

Literatura. adów w cyfrowych. Projektowanie układ. Technika cyfrowa. Technika cyfrowa. Bramki logiczne i przerzutniki. Literatura 1. D. Gajski, Principles of Digital Design, Prentice- Hall, 1997 2. C. Zieliński, Podstawy projektowania układów cyfrowych, PWN, Warszawa 2003 3. G. de Micheli, Synteza i optymalizacja układów

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

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

Budowa Mikrokomputera

Budowa Mikrokomputera Budowa Mikrokomputera Wykład z Podstaw Informatyki dla I roku BO Piotr Mika Podstawowe elementy komputera Procesor Pamięć Magistrala (2/16) Płyta główna (ang. mainboard, motherboard) płyta drukowana komputera,

Bardziej szczegółowo

Wykład 2. Mikrokontrolery z rdzeniami ARM

Wykład 2. Mikrokontrolery z rdzeniami ARM Wykład 2 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

Bardziej szczegółowo

Budowa komputera. Magistrala. Procesor Pamięć Układy I/O

Budowa komputera. Magistrala. Procesor Pamięć Układy I/O Budowa komputera Magistrala Procesor Pamięć Układy I/O 1 Procesor to CPU (Central Processing Unit) centralny układ elektroniczny realizujący przetwarzanie informacji Zmiana stanu tranzystorów wewnątrz

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

SYSTEMY OPERACYJNE WYKLAD 4 - zarządzanie pamięcią

SYSTEMY OPERACYJNE WYKLAD 4 - zarządzanie pamięcią Wrocław 2007 SYSTEMY OPERACYJNE WYKLAD 4 - zarządzanie pamięcią Paweł Skrobanek C-3, pok. 323 e-mail: pawel.skrobanek@pwr.wroc.pl www.equus.wroc.pl/studia.html 1 PLAN: 2. Pamięć rzeczywista 3. Pamięć wirtualna

Bardziej szczegółowo

Opis systemu CitectFacilities. (nadrzędny system sterowania i kontroli procesu technologicznego)

Opis systemu CitectFacilities. (nadrzędny system sterowania i kontroli procesu technologicznego) Opis systemu CitectFacilities (nadrzędny system sterowania i kontroli procesu technologicznego) I. Wstęp. Zdalny system sterowania, wizualizacji i nadzoru zostanie wykonany w oparciu o aplikację CitectFacilities,

Bardziej szczegółowo

Układy czasowo-licznikowe w systemach mikroprocesorowych

Układy czasowo-licznikowe w systemach mikroprocesorowych Układy czasowo-licznikowe w systemach mikroprocesorowych 1 W każdym systemie mikroprocesorowym znajduje zastosowanie układ czasowy lub układ licznikowy Liczba liczników stosowanych w systemie i ich długość

Bardziej szczegółowo

WYKORZYSTANIE WEWNĘTRZNYCH GENERATORÓW RC DO TAKTOWANIA MIKROKONTROLERÓW AVR

WYKORZYSTANIE WEWNĘTRZNYCH GENERATORÓW RC DO TAKTOWANIA MIKROKONTROLERÓW AVR kpt. mgr inŝ. Paweł HŁOSTA kpt. mgr inŝ. Dariusz SZABRA Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia WYKORZYSTANIE WEWNĘTRZNYCH GENERATORÓW RC DO TAKTOWANIA MIKROKONTROLERÓW AVR W niektórych aplikacjach mikroprocesorowych,

Bardziej szczegółowo

Kurs STARTER S5. Spis treści. Dzień 1. III Budowa wewnętrzna, działanie i obsługa sterownika (wersja 0504)

Kurs STARTER S5. Spis treści. Dzień 1. III Budowa wewnętrzna, działanie i obsługa sterownika (wersja 0504) I Dlaczego sterownik? (wersja 0504) Spis treści Dzień 1 I-3 Wady i zalety poszczególnych rodzajów układów sterowania I-4 Charakterystyka rodziny S5 I-5 II Podłączenie sterownika do obiektu (wersja 0504)

Bardziej szczegółowo

INŻYNIERIA OPROGRAMOWANIA

INŻYNIERIA OPROGRAMOWANIA INSTYTUT INFORMATYKI STOSOWANEJ 2013 INŻYNIERIA OPROGRAMOWANIA Inżynieria Oprogramowania Proces ukierunkowany na wytworzenie oprogramowania Jak? Kto? Kiedy? Co? W jaki sposób? Metodyka Zespół Narzędzia

Bardziej szczegółowo

XXXII Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej. XXXII Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej

XXXII Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej. XXXII Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Zestaw pytań finałowych numer : 1 1. Wzmacniacz prądu stałego: własności, podstawowe rozwiązania układowe 2. Cyfrowy układ sekwencyjny - schemat blokowy, sygnały wejściowe i wyjściowe, zasady syntezy 3.

Bardziej szczegółowo

Architektura komputerów

Architektura komputerów Architektura komputerów Wykład 7 Jan Kazimirski 1 Pamięć podręczna 2 Pamięć komputera - charakterystyka Położenie Procesor rejestry, pamięć podręczna Pamięć wewnętrzna pamięć podręczna, główna Pamięć zewnętrzna

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

MODELING OF MEASURING SYSTEMS IN VEE PRO PROGRAMMING ENVIRONMENT WITH USE OF VIRTUAL INSTRUMENTS

MODELING OF MEASURING SYSTEMS IN VEE PRO PROGRAMMING ENVIRONMENT WITH USE OF VIRTUAL INSTRUMENTS Jadwiga RATYŃSKA 1 Radosław CIOĆ 2 system pomiarowy wirtualny przyrząd pomiarowy, zintegrowane środowisko programowe WYKORZYSTANIE WIRTUALNYCH PRZYRZĄDÓW POMIAROWYCH PRZY PROJEKTOWANIU SYSTEMÓW POMIAROWYCH

Bardziej szczegółowo

Układy programowalne. dr inŝ. Paweł Tomaszewicz Instytut Telekomunikacji Politechnika Warszawska

Układy programowalne. dr inŝ. Paweł Tomaszewicz Instytut Telekomunikacji Politechnika Warszawska Układy programowalne GA PA FPGA FEX EP 1 Układy programowalne przez uŝytkownika FP P FPGA PA PA OOK-UP TABE GA XPA Classic EP XC 3000 XC 4000 MAX, APEX Spartan ispsi Virtex MAC Cyclone XC9500 Stratix MUX

Bardziej szczegółowo

LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera.

LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera. LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera. 1. Ogólna budowa komputera Rys. Ogólna budowa komputera. 2. Komputer składa się z czterech głównych składników: procesor (jednostka centralna, CPU) steruje działaniem

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

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

Podstawy programowania

Podstawy programowania Podstawy programowania Część pierwsza Od języka symbolicznego do języka wysokiego poziomu Autor Roman Simiński Kontakt roman.siminski@us.edu.pl www.us.edu.pl/~siminski Niniejsze opracowanie zawiera skrót

Bardziej szczegółowo

Układy kombinacyjne. cz.2

Układy kombinacyjne. cz.2 Układy kombinacyjne cz.2 Układy kombinacyjne 2/26 Kombinacyjne bloki funkcjonalne Kombinacyjne bloki funkcjonalne - dekodery 3/26 Dekodery Są to układy zamieniające wybrany kod binarny (najczęściej NB)

Bardziej szczegółowo

Magistrala. Magistrala (ang. Bus) służy do przekazywania danych, adresów czy instrukcji sterujących w różne miejsca systemu komputerowego.

Magistrala. Magistrala (ang. Bus) służy do przekazywania danych, adresów czy instrukcji sterujących w różne miejsca systemu komputerowego. Plan wykładu Pojęcie magistrali i jej struktura Architektura pamięciowo-centryczna Architektura szynowa Architektury wieloszynowe Współczesne architektury z połączeniami punkt-punkt Magistrala Magistrala

Bardziej szczegółowo

Najprostszy schemat blokowy

Najprostszy schemat blokowy Definicje Modelowanie i symulacja Modelowanie zastosowanie określonej metodologii do stworzenia i weryfikacji modelu dla danego układu rzeczywistego Symulacja zastosowanie symulatora, w którym zaimplementowano

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

Katedra Systemów Cyfrowego Przetwarzania Sygnałów

Katedra Systemów Cyfrowego Przetwarzania Sygnałów Katedra Systemów Cyfrowego Przetwarzania Sygnałów Proponowana specjalnośd I stopnia (inżynierska) dr inż. Wiesław Madej Pok 325A Informatyka Specjalnośd: Programowanie Systemów Automatyki Programowanie

Bardziej szczegółowo

Sposoby projektowania systemów w cyfrowych

Sposoby projektowania systemów w cyfrowych Sposoby projektowania systemów w cyfrowych Top-down Idea całości projektu Dekompozycja na mniejsze bloki Projekt i rafinacja podbloków Łączenie bloków w całość PRZYKŁAD (sumator kaskadowy) zdefiniowanie

Bardziej szczegółowo

Współczesne techniki informacyjne

Współczesne techniki informacyjne Współczesne techniki informacyjne są multimedialne, można oczekiwać, że po cywilizacji pisma (i druku) nastąpi etap cywilizacji obrazowej czyli coraz większa jest potrzeba gromadzenia i przysyłania wielkiej

Bardziej szczegółowo

Podstawowe zasady projektowania w technice

Podstawowe zasady projektowania w technice Podstawowe zasady projektowania w technice Projektowanie w technice jest działalnością twórczą z określonym udziałem prac rutynowych i moŝe dotyczyć głównie nowych i modernizowanych: produktów (wyrobów

Bardziej szczegółowo

Architektura systemów komputerowych. Przetwarzanie potokowe I

Architektura systemów komputerowych. Przetwarzanie potokowe I Architektura systemów komputerowych Plan wykładu. Praca potokowa. 2. Projekt P koncepcja potoku: 2.. model ścieżki danych 2.2. rejestry w potoku, 2.3. wykonanie instrukcji, 2.3. program w potoku. Cele

Bardziej szczegółowo

Specyfika projektowania Mariusz Rawski

Specyfika projektowania Mariusz Rawski CAD Specyfika projektowania Mariusz Rawski rawski@tele.pw.edu.pl http://rawski.zpt.tele.pw.edu.pl/ System cyfrowy pierwsze skojarzenie Urządzenia wprowadzania danych: klawiatury czytniki urządzenia przetwarzania

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

Bramki logiczne Podstawowe składniki wszystkich układów logicznych

Bramki logiczne Podstawowe składniki wszystkich układów logicznych Układy logiczne Bramki logiczne A B A B AND NAND A B A B OR NOR A NOT A B A B XOR NXOR A NOT A B AND NAND A B OR NOR A B XOR NXOR Podstawowe składniki wszystkich układów logicznych 2 Podstawowe tożsamości

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

Definicje. Najprostszy schemat blokowy. Schemat dokładniejszy

Definicje. Najprostszy schemat blokowy. Schemat dokładniejszy Definicje owanie i symulacja owanie zastosowanie określonej metodologii do stworzenia i weryfikacji modelu dla danego rzeczywistego Symulacja zastosowanie symulatora, w którym zaimplementowano model, do

Bardziej szczegółowo

Wykład Mikroprocesory i kontrolery

Wykład Mikroprocesory i kontrolery Wykład Mikroprocesory i kontrolery Cele wykładu: Poznanie podstaw budowy, zasad działania mikroprocesorów i układów z nimi współpracujących. Podstawowa wiedza potrzebna do dalszego kształcenia się w technice

Bardziej szczegółowo

Technika mikroprocesorowa. W. Daca, Politechnika Szczecińska, Wydział Elektryczny, 2007/08

Technika mikroprocesorowa. W. Daca, Politechnika Szczecińska, Wydział Elektryczny, 2007/08 Mikrokontrolery 16-bitowe Oferowane obecnie na rynku mikrokontrolery 16-bitowe opracowane zostały pomiędzy połowa lat 80-tych a początkiem lat 90-tych. Ich powstanie było naturalną konsekwencją ograniczeń

Bardziej szczegółowo

KARTA PRZEDMIOTU KARTA PRZEDMIOTU

KARTA PRZEDMIOTU KARTA PRZEDMIOTU 1/1 Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki, Rok akademicki: 2009/2010 Kierunek: INFORMATYKA Specjalność: wszystkie specjalności Tryb studiów: Stacjonarne pierwszego stopnia Rodzaj przedmiotu: kierunkowy

Bardziej szczegółowo

Jednostki informacji. Bajt moŝna podzielić na dwie połówki 4-bitowe nazywane tetradami (ang. nibbles).

Jednostki informacji. Bajt moŝna podzielić na dwie połówki 4-bitowe nazywane tetradami (ang. nibbles). Wykład 1 1-1 Informatyka nauka zajmująca się zbieraniem, przechowywaniem i przetwarzaniem informacji. Informacja obiekt abstrakcyjny, który w postaci zakodowanej moŝe być przechowywany, przesyłany, przetwarzany

Bardziej szczegółowo

SYSTEMY OPERACYJNE WYKLAD 6 - wątki

SYSTEMY OPERACYJNE WYKLAD 6 - wątki Wrocław 2007 SYSTEMY OPERACYJNE WYKLAD 6 - wątki Paweł Skrobanek C-3, pok. 323 e-mail: pawel.skrobanek@pwr.wroc.pl www.equus.wroc.pl/studia.html 1 PLAN: 1. Wątki 2. Planowanie przydziału procesora (szeregowanie

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

LABORATORIUM TECHNIKA CYFROWA BRAMKI. Rev.1.0

LABORATORIUM TECHNIKA CYFROWA BRAMKI. Rev.1.0 LABORATORIUM TECHNIKA CYFROWA BRAMKI Rev..0 LABORATORIUM TECHNIKI CYFROWEJ: Bramki. CEL ĆWICZENIA - praktyczna weryfikacja wiedzy teoretycznej z zakresu działania bramek, - pomiary parametrów bramek..

Bardziej szczegółowo

INFORMATOR TECHNICZNY GE IP. Zalecana konfiguracja systemu gorącej rezerwacji Hot-Standby Redundancy w oparciu o kontrolery PACSystems

INFORMATOR TECHNICZNY GE IP. Zalecana konfiguracja systemu gorącej rezerwacji Hot-Standby Redundancy w oparciu o kontrolery PACSystems INFORMATOR TECHNICZNY GE IP Informator techniczny nr 33 -- listopad 2009 Zalecana konfiguracja systemu gorącej rezerwacji Hot-Standby Redundancy w oparciu o kontrolery PACSystems Przeznaczenie systemu

Bardziej szczegółowo

Sprzęt komputerowy 2. Autor prezentacji: 1 prof. dr hab. Maria Hilczer

Sprzęt komputerowy 2. Autor prezentacji: 1 prof. dr hab. Maria Hilczer Sprzęt komputerowy 2 Autor prezentacji: 1 prof. dr hab. Maria Hilczer Budowa komputera Magistrala Procesor Pamięć Układy I/O 2 Procesor to CPU (Central Processing Unit) centralny układ elektroniczny realizujący

Bardziej szczegółowo

Budowa i zasada działania komputera. dr Artur Bartoszewski

Budowa i zasada działania komputera. dr Artur Bartoszewski Budowa i zasada działania komputera 1 dr Artur Bartoszewski Jednostka arytmetyczno-logiczna 2 Pojęcie systemu mikroprocesorowego Układ cyfrowy: Układy cyfrowe służą do przetwarzania informacji. Do układu

Bardziej szczegółowo