Курс "Лингвистические средства проектирования"

Лингвистические средства проектирования

Курс "Лингвистические средства проектирования" читается студентам 4 курса института ИнЭл, обучающимся по профилю "Интегральная электроника и наноэлектроника" (группы ЭН-41, ЭН-42, ЭН-43) в восьмом (весеннем) семестре.

План курса:

10 лекций;
5 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 Verilog HDL, позволяющих описывать схемы на различных уровнях абстракции. Приводятся примеры использования параллельных и последовательных конструкций языка, операторов генерации. Даётся краткое сравнение языков Verilog HDL и VHDL.

Лабораторные работы посвящены разработке описания комбинационных и последовательностных схем.

Материалы к лекциям

Лекция	Рассматриваемые вопросы	Презентация PDF
Лекция 1 Введение в проектирование цифровых устройств на языке Verilog HDL	Основы языков описания и моделирофания цифровых схем. Синтаксис языка Verilog. Описание инфтерфейса и архитектурного тела.
Лекция 2 Основы описания модулей	Синтаксис описания модулей: карта портов, параметризованные модули. Синтаксис описания кнструкций для различных уровней абстракции: структурного, регистрового, поведенческого.
Лекция 3 Разработка поведенческого описания	Синтаксис описания процедурных блоков. Блоки initial. Описание функций и задач.
Лекция 4 Последовательные и параллельные операторы	Последвательные операторы: условия, циклы. Параллельные операторы: инстанцирование компонентов, генерация описаний.
Лекция 5 Сравнение языков Verilog HDL и VHDL	Сравнение синтаксиса для описания интерфейсной части, задания функционировани: структурного, регистрового, поведенческого. Написание тестового окружения. Запуск и моделирование симулятором ghdl.
Лекция 6 Параметризованное описание	Параметризованное описание модулей. Табличное описание. Описание задержек. Алгоритмы моделирования ЦИС.
Лекция 7 Задержки в Verilog HDL	Реализациция транспортных и инерциальных задержек. Блок specify. Формат SDF.
Лекция 8 Логический синтез цифровых схем	Методы синтеза конструкций HDL языков. Формат Liberty. Программа YOSYS.

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. Моделирование простых комбинационных вентилей. Временное и функциональное моделирование. Образ виртуальной машины доступен по ссылке. Сделал для вас краткое описание того, как работать с виртуальной машиной. Задание: для каждого из элементов представить описание и тестовое окружение, показать результаты моделирования, иллюстрирующие корректность описания. Важно: не должно быть идентичных входных воздействий на разных входах многовходовых элементов; необходимо так подобрать входные воздействия, чтобы каждый из выходов переключился как минимум два раза.
Задание 2	Описание и моделирование комбинационных схем. Задание: для схемы согласно варианту представить: структурное описание всей схемы; поведенческое описание всей схемы. Важно: на входах необходимо перебрать всю таблицу истинности, все комбинации входных воздействий;	ЭН-41 ЭН-42 ЭН-43
Задание 3	Описание и моделирование последовательностных схем. Задание: для схемы согласно варианту представить: структурное описание всей схемы; поведенческое описание всей схемы; любой вариант опсиания, выполненный на языке VHDL. Важно: необходимо в едином моделировании показать всю таблицу истинности.	ЭН-41 ЭН-42 ЭН-43

Лабораторная работа

Рассматриваемые вопросы

Материалы

Задание 1

Знакомство со средой проектирования. Моделирование простых комбинационных вентилей. Временное и функциональное моделирование.

Образ виртуальной машины доступен по ссылке.

Сделал для вас краткое описание того, как работать с виртуальной машиной.

Задание: для каждого из элементов представить описание и тестовое окружение, показать результаты моделирования, иллюстрирующие корректность описания.

Важно:

не должно быть идентичных входных воздействий на разных входах многовходовых элементов;
необходимо так подобрать входные воздействия, чтобы каждый из выходов переключился как минимум два раза.

Задание 2

Описание и моделирование комбинационных схем.

Задание: для схемы согласно варианту представить: