 |
Реконфигурируемые микропроцессорные системы
|
|
|
|
Целью изучения дисциплины является освоение передовых методов и средств проектирования программируемых сверхбольших интегральных схем - ПЛИС (ASIC, FPGA) и микропроцессорных систем на кристалле (SoC).
Задачами дисциплины являются изучение архитектурных особенностей последних поколений ПЛИС, методов и средств проектирования сложных систем на их основе. Изучение схемотехнических подходов к проектированию, HDL – моделирование и логический синтез, а так же освоение современных языковых технологий проектирования и анализа однокристальных и секционных микропроцессорных систем. Изучение специализированных вопросов совместной разработки аппаратного и программного обеспечения для SoC и систем цифровой обработки сигналов (ЦОС) в базисе цифровых сигнальных процессоров DSP. Получение практических навыков при разработке и эксплуатации сложных микропроцессорных систем на основе SoС.
Основные дидактические единицы:
РАЗДЕЛ_1.Основные понятия и особенности микроэлектроники ПЛИС, классификация, ведущие производители, история развития и области применения реконфигурируемых однокристальных систем.
РАЗДЕЛ_2. Принципы проектирования систем на основе FPGA и ASIC. Архитектура ПЛИС, программирование и конфигурирование.
РАЗДЕЛ_3. Схемотехническое и виртуальное проектирование, языки и языковые средства создания проекта.
РАЗДЕЛ_4. Проектирование средств ЦОС на FPGA
РАЗДЕЛ_5. Проектирование систем со встроенными процессором
РАЗДЕЛ_6. Аппаратные и программные средства анализа проектируемых систем на FPGA и ASIC, решения межархитектурных переходов.
РАЗДЕЛ_7. Моделирование, синтез, верификация и реализация проекта
РАЗДЕЛ_8. Системы с перестраиваемой архитектурой, высокоскоростной обмен данными и перспективы развития ПЛИС.
|
|
|
В результате изучение дисциплины студент магистратуры должен знать:
историю развития и современное состояние проблем и решений в области применения реконфигурируемых систем на кристалле;
принципы низкоуровневого представления и системной организации FPGA и ASIC, передовые достижения в области информационных технологии, языковых средств и САПР, применяемые при проектировании реконфигурируемых SoC;
технические характеристики и экономические показатели лучших отечественных и зарубежных образцов специализированных систем на кристалле, FPGA,ASIC и FPNA;
современные методы реализации встроенных сигнальных процессоров DSP для высокоскоростной аппаратной и аппаратно-программной обработки данных;
методические и нормативные материалы, международные и отечественные стандарты в области документрования и сопровождения результатов проектирования систем на базе ПЛИС, а так же порядок, методы и средства защиты интеллектуальной собственности;
перспективы и тенденции развития реконфигурируемых микропроцессорных систем;
уметь:
- формулировать и решать задачи, участвовать во всех фазах исследования, проектирования, разработки и эксплуатации систем на базе FPGA и ASIC;
- использовать современные методы, средства и технологии исследования и разработки сложных реконфигурируемых систем;
- осуществлять сбор, обработку, анализ и систематизацию научно-технической информации по заданной теме, применять для этого современные информационные технологии;
- взаимодействовать со специалистами смежного профиля при исследовании и разработке методов, средств и технологий применения реконфигурируемых систем в научных исследованиях и проектно-конструкторской деятельности.
владеть:
- современными технологиями, аппаратными и алгоритмическими средствами сквозного проектирования программно-аппаратных комплексов для создания сложных микропроцессорных систем на базе ПЛИС;
|
|
|
- методами и средствами исследования, обработки и представления результатов экспериментальных работ на действующем оборудовании.
Виды учебной работы: Общая трудоемкость дисциплины – 216 часов, в том числе лекции – 17 час. Лабораторные работы – 34 час. Самостоятельная работа - 165 час. Виды итогового контроля – зачет, экзамен, защита курсового проекта.
Изучение дисциплины заканчивается защитой комплексного курсового проекта с перспективой проведения научных исследований на соскание степени магистра техники и технологий.
Инструментальные средства САПР
Целями преподавания дисциплины "Инструментальные средства САПР ВС" являются:
Ознакомление со стандартами, терминологией и многоуровневой системой моделей на различных этапах автоматизированного проектирования вычислительных машин и систем;
Сопровождение жизненного цикла ВС и промышленных изделий на различных стадиях. Стационарные и мобильные сервисы САПР.
Задачи изучения дисциплины
Приобретение навыков работы с отечественными и зарубежными системами автоматизации проектирования ВС и комплексными САПР на базе персональных ЭВМ и систем коллективного пользования;
Приобретение навыков работы с автоматическим преобразованием проектных решений для различных промышленных САПР.
Создавать и использовать стационарные и мобильные сервисы САПР.
Студент должен знать: маршруты проектирования для исследовательских, специализированных и комплексных промышленных САПР;
Студент должен уметь: описать техническое решение в виде формализованного задания для конкретной САПР;
разработать модель компонента для конкретной САПР;
оценить требуемые ресурсы, производительность и эффективность различных вариантов вычислительного устройства или системы;
Создавать и использовать стационарные и мобильные сервисы САПР.
Беспроводные сети
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы (144 час.)
Целью изучения дисциплины является Изучение основ информационных систем на базе беспроводных технологий передачи данных.
|
|
|
Структура дисциплины: лекции – 25%, лабораторные работы – 25 %, самостоятельная работа – 50%.
Задачей дисциплины является: изучение принципов передачи цифровых данных с использованием радиосигналов, современные виды беспроводных сетей.
Основные дидактические единицы (разделы):
Раздел 1. Введение в беспроводные сети.
Мобильность в современном информационном мире. Физические основы передачи данных с использованием радиосигналов. История развития. Первые беспроводные сети. Современное состояние и перспективы развития.
Раздел 2. Основы цифровой обработки сигналов.
Характеристика сигналов. Преобразование Фурье. Частотный спектр сигнала. Модуляция сигналов. Амплитудная, частотная и фазовая модуляция. Пропускная способность канала. Методы доступа к среде. Уплотнение с пространственным, частотным, временным и кодовым разделением. Механизм мультиплексирования посредством ортогональных несущих частот. Расширение спектра скачкообразной перестройкой частоты. Прямое последовательное расширение спектра. Кодирование и защита от ошибок.
Раздел 3. Беспроводные сети в компьютерных сетях.
История возникновения. Современное состояние. Технология WiFi. Стандарт IEEE 802.11. Каналы WiFi. Алгоритм доступа к среде. Структура сети беспроводного доступа. Соотношение с моделью OSI. Организация передачи соединения между точками доступа (rouming). Защита информации в беспроводных сетях. Протоколы авторизации. Развитие технологии - WiMax.
Раздел 4. Передача данных на базе мобильной связи.
Методы передачи данных в сетях сотовых операторов. Протокол GPRS. Достоинства и недостатки. 3G сети. Основы протоколов передачи данных. Перспективы развития.
В результате изучения дисциплины студент должен
знать: специфику передачи данных с использованием радиоканалов; принципы построения беспроводных сетей; основные алгоритмы обработки радиосигналов;
уметь:применять на практике полученные навыки при создании беспроводных сетей; настраивать оборудование цифровых беспроводных сетей; диагностировать и выполнять поиск неисправностей в беспроводных сетях
владеть: основными типами оборудования для беспроводной связи; выполнять настройку данного оборудования;
Виды учебной работы:лекции, лабораторные работы, самостоятельная работа.
Изучение дисциплины заканчивается зачетом.
|
|
|
