Курс "Лингвистические средства проектирования"

Лингвистические средства проектирования

Курс "Лингвистические средства проектирования" читается студентам 3 курса, обучающимся на кафедре ИЭМС (группы ЭН-41, ЭН-42, ЭН-43) в восьмом (весеннем) семестре.

План курса:

12 лекций;
6 лабораторных работ;

Самостоятельная работа к лекциям не предусмотрена

Изучение дисцины "Лингвистические средства САПР" заканчивается зачётом.

КРАТКАЯ АННОТАЦИЯ

Лекционный материал предусматривает изучение назначения и синтаксических конструкций языка VHDL, позволяющих описывать схемы на различных уровнях абстракции. Приводятся примеры использования параллельных и последовательных конструкций языка, операторов генерации структур. Даётся краткое сравнение языков VHDL и Verilog HDL.

Лабораторные работы посвящены разработке описания комбинационных и последовательностных схем на трёх уровнях представления:

структурном (на уровне вентилей);
регистровом (на уровне регистровых передач);
поведенческом (на уровне описания алгоритма работы схемы);

Материалы к лекциям

Лекция	Рассматриваемые вопросы	Презентация PDF
Лекция 1 Введение в проектирование цифровых устройств на языке VHDL	Основы языков описания и моделирофания цифровых схем. Синтаксис языка VHDL. Описание инфтерфейса и архитектурного тела.
Лекция 2 Основы описания архитектурных тел	Синтаксис описания интерфейсов: карта портов, карта настраиваемых параметров. Синтаксис описания архитектурных тел для различных уровней абстракции: структурного, регистрового, поведенческого.
Лекция 3 Разработка поведенческого описания	Синтаксис описания процессов. Формы записи оператора wait. Условный оператор, оператор множественного выбора. Пример использования переменных.
Лекция 4 Разработка поведенческого описания	Типы данных в языке VHDL. Скалярные и векторные данные. Последовательные конструкции в процессах: циклы. Описание конфигураций.
Лекция 5 Параллельные операторы языка VHDL	Полная форма записи оператора назначения сигнала. Виды задержек. Параллельне аналоги последовательных операторов. Оператор генерации кода.
Лекция 6 Сравнение HDL язков	Краткое сравнение языков разработки аппаратуры. Основные конструкции языка Verilog HDL. Синтаксис описания вентилей на SystemC.
Лекция 7 Основные проблемы при разработке схем и их сдаче	В этой лекции я вкратце рассказываю о том, какие САПР и какое ПО можно использовать для сдачи лабораторных работ, а также рассмотрел основные шибки при сдаче лабораторных работ.
Лекция 8 Моделированеи и синтез	Рассмотрение базовых алгоритмов моделирования цифровых схем. Методы синтеза конструкций HDL языков.

Тематика лабораторных работ

Все лабораторные работы выполняются в лабораториях ВЦ МИЭТ в ОС Windows с использованием виртуальных машин.

Лабораторная работа	Рассматриваемые вопросы	Материалы
Задание 1	Знакомство со средой проектирования. Знакомство с синтаксисом языка. Моделирование простых отдельных комбинационных элементов. Моделирование цифровых элементов с учётом и без учёта задержек. Моделирование простой последовательностной схемы триггера. Сравнение использования типов данных для работы с двузначной и многозначной логикой.	Не предусмотрены
Задание 2	Описание и моделирование комбинационных схем. Проектирование библиотеки комбинационных элементов. Проектирование структурного, регистрового и поведенческого описания.	Не предусмотрены
Задание 3	Описание и моделирование последовательностных схем. Проектирование комбинационных элементов и элементов с памятью, формирование библиотеки элементов. Проектирование структурного, регистрового и поведенческого описания. Описание конфигурации.	Не предусмотрены
Задание 4	Описание последовательностной схемы на любом из уровней абстракции на языке Verilog HDL. Совмещение тестовых схем на языках Verilog HDL и VHDL.	Не предусмотрены