System Level Design

A tantárgy angol neve: System Level Design

Adatlap utolsó módosítása: 2019. május 6.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki Szak

MSc képzés

Smart Systems Integration specializáció
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIEEMA05 2 2/1/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Hosszú Gábor, Elektronikus Eszközök Tanszéke
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Hosszú Gábor

egyetemi docens

Elektronikus Eszközök Tsz.

Dr. Czirkos Zoltán

egyetemi docens

Elektronikus Eszközök Tsz.

Dr. Timár András

egyetemi adjunktus

Elektronikus Eszközök Tsz.

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Elektronika tervezés alapjai, digitális elektronika tervezés alapjai, C/C++ nyelveken való programozás.

6. Előtanulmányi rend
Ajánlott:
-
7. A tantárgy célkitűzése

A tárgy bemutatja a hardver rendszerek tervezésének, megvalósításának és ellenőrzésének módjait. Tárgyalja az ide kapcsolódó aktuális trendeket és ezek hatását a tervezésre.

8. A tantárgy részletes tematikája

Előadások:

  1. Bevezető: a digitális rendszer megvalósítási alternatívái. Alkalmazásspecifikus rendszerek, mikroprogramozott, firmware és programozható kapumátrixok.
  2. A digitális rendszermodellezésbeli elvonatkoztatási szintek, Gajski-Kuhn Y-diagram, top-down and bottom-up tervezési megközelítések. A komplexitás kezelése.
  3. Automatizálás, silicon compilerek. Szimulációs módszerek, szoftver megoldások.
  4. Rendszerszint modellezés. Rendelkezésre álló hardver modellezési nyelvek: SystemC, VHDL, Verilog és Verilog-AMS.
  5. Bevezetés a SystemC-be és a CatapultC nyelvekbe. Tervezési gyakorlatok.
  6. SystemC tervezési gyakorlatok.
  7. A VHDL/Verilog nyelv részletes ismertetése.
  8. Az analóg és kevert módú rendszerek leírásának problémái. A Verilog-AMS nyelv részletes ismertetése, folytonos időbeli modellezés, frekvencia-tartománybeli és zajmodellezés.
  9. Fizikai megvalósítási technológiák: ROM memória blokkok, FPGA és FPLA mátrixok, mikrokontrollerek, és ASIC.
  10. Rendszerszintézis az eszközválasztás függvényében: FPGA, FPAA, FPMA, SiP és SoC eszközök.
  11. Az FPGA tervezési folyamat bemutatása.
  12. Hardver-szoftver együttes tervezés, VC (virtuális komponens) és IP (szellemi tulajdon) alapú tervezés.
  13. Tesztelés és verifikáció. Tesztelhetőségre tervezés (Dft).
  14. IC és MEMS együttes tervezés, MEMS integráció.

 

Gyakorlatok:

 

1-4. hét: C++ használata specifikációra és digitális rendszerek rendszer-szintű leírására.

5-8. hét: System C alapú tervezés. System C modulok használata, verifikáció céljából próbapadok létrehozása.

9-14. hét: VHDL és Verilog tervezési gyakorlatok, szimulációs és szintézis példák.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadás, melyhez gyakorlatok keretében példákat ismertetünk esettanulmány jelleggel és on-line számítógépes bemutatóval.

10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban:

A tárgyból egy nagyzárthelyit íratunk a 10. héten.

Belépő tesztek a tantermi gyakorlatokon: belépő tesztek nem ismételhetők.

A vizsgára bocsátás és aláírás szerzés feltétele a minimum elégséges zárthelyi eredmény és a belépő tesztek min. 2/3-ának sikeressége.

b. A vizsgaidőszakban: vizsga, a vizsga módja írásbeli.

c. Elővizsga: van


11. Pótlási lehetőségek

A tárgyból 1 pótZH-t iratunk a szorgalmi időszakban:

Ha egy hallgatónak a pótZH is sikertelen, akkor megismételheti, de csak egyszer ismételhető.


12. Konzultációs lehetőségek

Az előadókkal egyeztetett időpontokban.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Kötelező tananyag:

-       Az előadók által készített, rendszeresen frissített elektronikus jegyzetek.

Ajánlott tananyag:

-       David Money Harris, Sarah L. Harris: Digital Design and Computer Architecture

-       Thorsten Grötker, Stan Liao, Grant Martin, Stuart Swan: System Design with SystemC

 

-       Peter J. Ashenden: Digital Design - An Embedded System Approach Using VHDL

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra

42

Készülés előadásokra

14

Készülés gyakorlatokra

12

Készülés laborra

0

Készülés zárthelyire

16

Házi feladat elkészítése

0

Önálló tananyag-feldolgozás

0

Vizsgafelkészülés

36

Összesen

120

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Czirkos Zoltán

egyetemi docens

Elektronikus Eszközök Tsz.

Dr. Hosszú Gábor

egyetemi docens

Elektronikus Eszközök Tsz.

Dr. Horváth Péter

egyetemi adjunktus

Elektronikus Eszközök Tsz.