Skriv ut | ![]() | Lukk vindu |
Høst 2025
ELE-2801 FPGA-Programmering - 10 stp
Ansvarlig enhet
Emnetype
Studiepoengreduksjon
Innhold
Faget gir studentene en introduksjon til digital kretsdesign ved hjelp av VHDL. Det vil bli lagt vekt på å forstå forskjellen mellom å skrive programmer som skal kjøre i en prosessor, og syntetisering av digitale kretser i en FPGA. Studentene vil få erfaring på mange områder:
- Utvikle et bestemt design ved bruk av programmeringsspråket VHDL
- Kombinatoriske kretser, f.eks. komparatorer, (de)multipleksere, enkodere, adderer/subtraherer.
- Ordinære sekvensielle kretser ved bruk av register-overførings-logikk (RTL), f.eks. data-vipper, skiftregister og tellere.
- Applikasjonsspesifikke sekvensielle kretser, kodet som endelige tilstandsmaskiner med data-sti (FSMD), ved bruk av programmeringsmønstre som sikrer at man møter tidskravene til en FPGA.
- Applikasjoner kan være trafikklys, linjekoding i telekommunikasjon, UART, SPI, I2C, CPU, etc.
- Forskjellige former for simulering av kode for å kontrollere kretsens funksjonalitet.
- Bruk av User Constraint File (UCF), kunne syntetisere, implementere og programmere et design på en FPGA.
- Bruke IP-kjerner for å raskt implementere avanserte kretser.
- Bruk av avanserte feilsøkingsverktøy, inkludert IP-kjerner for virtuell I/O (VIO) og integrerte logiske analysatorer (ILA).
Opptakskrav
Generell studiekompetanse og Matematikk R1+R2 og Fysikk 1.
Søkere som kan dokumentere ett av følgende kvalifiserer også for opptak:
- generell studiekompetanse og bestått realfagkurs, eller
- bestått 1-årig forkurs for ingeniørutdanning, eller
- 2-Ã¥rig teknisk fagskole etter rammeplan fastsatt av departementet 1998/99 og tidligere studieordninger.
*For å få opptak til enkeltemner på grunnlag av Y-veien, må søkeren oppfylle opptakskriteriene for Y-vei til studieprogrammet som emnet inngår i. I tillegg må søkeren oppfylle eventuelle forkunnskapskrav som er spesifisert for det konkrete emnet de søker opptak til. Det gis begrenset studierett til det spesifikke emnet - på samme måte som realkompetansesøkere.
Søknadskode: 9391
Hva lærer du
Etter bestått emne skal studentene ha følgende læringsresultat:
Kunnskaper og forståelse:
Kandidaten kan:
- Prinsippene for design og utvikling av FPGA-baserte systemer.
- Beskrive hvordan man representerer tall og bokstaver, samt kjenne til grunnleggende operatorer, som f.eks. «or», «not» og «+», i VHDL.
- Forstå forskjellen mellom kombinatorisk og sekvensiell logikk.
- Forstå forskjellen mellom signal og variabler i VHDL.
- Forstå hvordan man bruker kodemønstre for å skille kombinatorisk og sekvensiell del i en tilstandsmaskin, slik at man skriver VHDL-kode som møter tidskravene i en FPGA.
- Prinsippene for testing og feilsøking på digitale kretser.
Ferdigheter:
Kandidaten kan:
- Bruke verktøy og programvare for digital design.
- Skrive VHDL-kode ut fra en kravspesifikasjon.
- Skrive VHDL-kode for kombinatoriske kretser.
- Skrive VHDL-kode for sekvensielle kretser.
- Bruke kodemønstre for å bygge en tilstandsmaskin i VHDL-kode som møter tidskravene i en FPGA.
- Anvende virtuell I/O (VIO) og integrert logisk analysator (ILA) for å teste, feilsøke, og verifisere funksjonaliteten til en digital krets.