zugehörige Lehrveranstaltungen:
System-on-Chip - Entwurf und Programmierung (Vorlesung)
System-on-Chip Projekt

Ansprechpartner
Tobias Kaiser
Marco Liem

Modulzugehörigkeit
System-on-Chip (SOC) + RISC-V Lab

Bitte schreiben Sie sich zur Teilnahme in den ISIS-Kurs SoC + RISC-V Lab ein.

Raum
E 020 (Vorlesung)
MAR 0.011(Projekt)

Termin
Montag  12:00 - 14:00 wöchentl. (Vorlesung)
Dienstag 12:00 - 14:00 wöchentl. (Projekt)
Beginn: 17.04.2023

Lernergebnisse:

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls besitzen die Studierenden fortgeschrittene Kenntnisse über den Entwurf von hochkomplexen digitalen Schaltungen und Systemen bzw. Systems-on-Chip (SoC). Die Kenntnisse schließen dabei die folgenden Bereiche ein: Grundlagen des Entwurfs von komplexen SoCs, Design-Flow, IP Reuse, Hardware-Software Co-Design, SoC-Architekturen, Echtzeit-Betriebssysteme, Prozessorarchitekturen, Speichertypen und Speicherhierachie, On-Chip- und Off-Chip-Bussysteme, Test und Debug-Methoden.

Im Rahmen des Projekts erlernen die Studierenden darüber hinaus folgende praktischen Fähigkeiten:
- Umgang mit Software-Werkzeugen zum Entwurf komplexer digitaler Hardware
- Navigation von komplexen Design Flows für FPGA- oder IC-Entwicklung
- Erweiterung von bestehenden digitalen Hardware-Projekten, z. B. um Peripheriemodule, Bus-Komponenten, Interrupt-Quellen, Bus-Master
- Einschätzung und Bewertung der Machbarkeit und des Implementierungsaufwands von Projektideen im Bereich des digitalen Schaltungsentwurfs
- Schrittweise Umsetzung von Projektideen im Bereich des digitalen Schaltungsentwurfs: Spezifizierung, Implementierung, Verifikation, Demonstration mittels FPGA-Prototyp

Lehrinhalte:

In dem Modul werden fortgeschrittene Konzepte und Methoden des digitalen Hardwareentwurfs und der Programmierung von Systems-on-Chip (SoC) und eingebetteten Systemen behandelt. Inhalte der Vorlesung sind insbesondere: Grundlagen des Entwurfs von komplexen SoCs, Design-Flow, IP Reuse, Hardware-Software Co-Design, SoC-Architekturen, Echtzeit-Betriebssysteme, Prozessorarchitekturen, Speichertypen und Speicherhierachie, On-Chip- und Off-Chip-Bussysteme, Test und Debug-Methoden.

In dem Projekt werden die Vorlesungsinhalte in Gruppen von 3 - 4 Personen praktisch angewendet. Dabei wird der Umgang mit Tools für den Entwurf von komplexen digitalen Schaltungen im Rahmen eines umfangreichen Design-Flows mit Hardware-Software-Codesign erlernt. Eine FPGA-Prototypenplattform kommt dabei zum Einsatz. In der Einführungsphase wird eine Reihe von Übungsblättern bearbeitet. Im Anschluss daran wird eine selbstdefinierte Projektidee auf Basis des Beispielsystems umgesetzt.