Číslicové systémy a internet vecí

Študijné programy

Informácie o výučbe

Vyučujúci

prof. Ing. Pavol Galajda, PhD. Ing. Patrik Jurík, PhD.

Rozvrh

Výsledky vzdelávania

Úspešným absolvovaním predmetu získa študent rozšírené znalosti z oblasti návrhu moderných číslicových systémov na báze programovateľných logických obvodov a vložených systémov. Dôraz je kladený na využitie grafických metód a jazyka VHDL na syntézu a simuláciu logických štruktúr ako aj na základné stratégie návrhu komplexnejších systémov na báze rekonfigurovateľných obvodov s využitím rýchlych vstupno/ výstupných rozhraní prostredníctvom hardvérových prostriedkov, najmä v oblasti digitálneho spracovania signálov z inteligentných sietí (napr. pre internet vecí). Absolvovaním predmetu študent získa tiež praktické skúseností s modernými CAE nástrojmi a s vývojovými prostriedkami pre prácu s rekonfigurovateľnými obvodmi a vloženými systémami.

Stručná osnova predmetu

(1) Motivačný úvod do predmetu. (2) Základné typy PLD obvodov. (3) Aplikačné pravidlá pri návrhu číslicových systémov. (4) Problematiky moderných FPGA obvodov. (5) Syntéza číslicových obvodov, úvod do jazyka VHDL. (6) Obvodové architektúry niektorých programovateľných logických obvodov (PLD). (7) Obvodové architektúry niektorých FPGA obvodov. (8) Základné HW bloky v obvodoch FPGA (dual Port RAM, PLL, násobičky ...). (9) Úvod do moderných CAD a CAE nástrojov. (10) Návrh zložitých číslicových systémov pomocou moderných CAD a CAE nástrojov. (11) Internet vecí (IoT). (12) Vložené systémy pre IoT. (13) Trendy vo vývoji moderných FPGA obvodov a vložených systémov.

Podmienky na absolvovanie

Spôsob hodnotenia a skončenia štúdia predmetu: Klasifikovaný zápočet Priebežné hodnotenie (PH): Na získanie zápočtu je potrebných min. 21 bodov z počtu 40 bodov. Toto hodnotenie získa študent na základe priebežného vypracovania domácich zadaní, ako aj na základe vypracovania semestrálneho projektu – realizácie a testovania vybraných hardvérových blokov v cieľových elektronických obvodoch. Záverečné hodnotenie (ZH): Študent prospeje v ZH a úspešne vykoná skúšku, keď splní podmienku získať min. 51% z 100%. Na získanie skúšky je potrebných min. 31 bodov z celkového počtu 60 bodov. Skúška pozostávajúca z písomnej časti (test základných znalostí) a z ústnej časti (obhajoba postupov využitých pri realizácii semestrálneho projektu, overenie praktických zručností s CAE nástrojmi a tiež teoretických vedomostí z oblasti rekonfigurovateľných obvodov a vložených systémov). Celkové hodnotenie: CH je suma hodnotení získaných študentom za hodnotené obdobie. Celkový výsledok sa stanoví v súlade s vnútornými predpismi TUKE. (študijný poriadok, vnútorný predpis zásady doktorandského štúdia)

Odporúčaná literatúra

[1] Fischer, V.: VHDL language, Design and synthesis of digital systems, prednášky hosťujúceho profesora v rámci Erazmus pobytu na TU Košice, 2010 (el. verzia). [2] Zwolinski, M.: Digital System Design with VHDL, Prentice Hall, 2004. [3] Pedroni, V.A.: Circuit Design and Simulation with VHDL, MIT Press, 2010. [4] Parhami, B.: Algorithms and Design Methods for Digital Computer Arithmetic, Oxford University Press, 2000. [5] Chu, P.P.: RTL Hardware Design using VHDL, John Wiley and Sons, 2006.

Poznámky

Pre úspešné absolvovanie predmetu je potrebné získať zápočet a úspešne absolvovať skúšku. To v sebe zahŕňa účasť študenta na vzdelávacích činnostiach priamej výučby, na prednáškach, cvičeniach, ako aj samostatné štúdium a aj samostatnú tvorivú činnosť študenta pri spracovaní semestrálneho zadania/zadaní, projektu na stanovenú tému, v stanovenom rozsahu, v stanovenom prevedení spolu 180 h časovej náročnosti práce študenta za semester.

Hodnotenie

Celkový počet hodnotených študentov: 112