Основы проектирования СнК на базе ядра RISC-V: Информация
Форма обучения:
дистанционная
Стоимость самостоятельного обучения:
бесплатно
Доступ:
свободный
Документ об окончании:
Уровень:
Для всех
Длительность:
1:52:00
Студентов:
3
Целью Практикума является разработка узлов подключения компонентов и интерфейсов для обеспечения подключения готовой периферии или цифровых устройств собственной разработки к вычислительному ядру RISC-V. За полгода обучения предполагается знакомство с архитектурой ядра RISC-V и его периферийными устройствами на готовом свободно распространяемом ядре SCR1 от Syntacore, которое может быть синтезировано для платформы ПЛИС, и средствами синтеза и моделирования цифровых схем, разбор демонстрационных примеров и самостоятельное выполнение индивидуальных заданий с последующим оформлением материалов и защитой проекта в форме устного доклада с презентацией. Особое внимание уделяется вопросам формализации поставленной задачи, верификации и тестирования готовой схемы, защиты проектных решений и документирования. Для освоения курса необходимы навыки проектирования на языках описания аппаратуры, знакомство с принципами работы САПР для синтеза и моделирования, основы схемотехники и микроэлектроники.
Стандарт RISC-V внес в мировоззрение разработчиков электроники поистине необратимые изменения, поскольку использовать ядро RISC-V в качестве основы программно-аппаратного интерфейса может любое вычислительное устройство от мобильных телефонов и встроенных систем до суперкомпьютеров. Уверенное владение открытыми технологиями играет ключевую роль при решении проблемы обеспечения независимости от импортных технологий и решений, позволяет отказаться от использования закрытых решений и обеспечить создание и работоспособность критически важных систем. Для более широкого распространения стандарта очень важно снизить стоимость разработки и поддержки уже готовых решений, что возможно за счет подготовки большого количества специалистов. Целью Практикума является разработка узлов подключения компонентов (Flash, ADC) и интерфейсов (AHB, SPI, I2C) для обеспечения подключения готовой периферии или цифровых устройств собственной разработки к вычислительному ядру RISC-V. В рамках Практикума предполагается знакомство с архитектурой ядра RISC-V и его периферийными устройствами на готовом свободно распространяемом ядре SCR1 от Syntacore, которое может быть синтезировано для платформы ПЛИС, и средствами синтеза и моделирования цифровых схем, разбор демонстрационных примеров и самостоятельное выполнение индивидуальных заданий с последующим оформлением материалов и защитой проекта в форме устного доклада с презентацией. В качестве индивидуальных задания предлагается разработать цифровое устройство (например, контроллер доступа к serial FLASH через интерфейс QSPI) или переходник (мост) с AXI на Wishbone. В процессе выполнения заданий совершенствуются навыки проектирования цифрового оборудования, разработки цифровых схем на языке SystemVerilog, моделирования и отладки разработанных устройств, разработки тестового окружения и простейшего программного обеспечения. Отдельное внимание уделяется вопросам формализации поставленной задачи, верификации и тестирования готовой схемы, защиты проектных решений и документирования (разработка спецификаций), что позволяет формировать системный подход к разработке и повышать общий инженерный уровень обучающегося.
Темы: Программирование
План занятий
Занятие
Заголовок <<
Дата изучения
Лекция 2
20 минут
История создания и краткая характеристика архитектуры RISC-V
Тема занятия: История создания, краткая характеристика архитектуры вычислительного ядра и интерфейсов для проектирования систем на кристалле.
Оглавление
-
Лекция 3
11 минут
Сборка ядра на ПЛИС
Тема занятия: Знакомство с САПР, уточнение параметров проекта, сборка и загрузка проекта в ПЛИС.
Оглавление
-
Лекция 4
10 минут
Освоение средств разработки
Тема занятия: обсуждение возможностей ПО для разработки исходного кода, верификации, синтеза, проведение самостоятельной отработки элементарных навыков на готовом проекте демонстрационного примера.
Оглавление
-
Лекция 5
15 минут
Разбор демонстрационного примера, выдача индивидуальных заданий
Тема занятия: Разбор демонстрационного примера, ознакомление с требованиями и соглашениями разработки, выдача индивидуальных заданий, обсуждение индивидуальных заданий.
Оглавление
-
Лекция 6
10 минут
Этапы самостоятельного проектирования узла/устройства
Тема занятия: проектирование алгоритма работы узла/устройства, формирование описания в виде спецификации.
Оглавление
-
Лекция 7
8 минут
Синтез для выбранной платформы реализации
Тема занятия: синтез кода для выбранной платформы.
Оглавление
-
Лекция 8
7 минут
Автономная отладка
Тема занятия: обсуждение тестового окружения для демонстрационного примера, формирование аналогичного окружения для индивидуальных заданий.
Оглавление
-
Лекция 9
2 минуты
Отладка в составе системы с вычислительным ядром
Тема занятия: доработка тестовой платформы с учетом системного окружения, проведение верификации демонстрационного примера.
Оглавление
-
Лекция 10
3 минуты
Разработка и запуск программного обеспечения
Тема занятия: разработка простейшего программного обеспечения на базе имеющихся шаблонов кода.
Оглавление
-
Лекция 11
8 минут
Защита проекта
Тема занятия: выступление обучающихся с отчетом о проделанной работе.
Оглавление
-