CHƯƠNG TRÌNH KHUNG

BUỔI

NỘI DUNG

SỐ TIẾT

1

• Giới thiệu về quy trình thiết kế phần cứng, các kỹ thuật và các công cụ.

– Ngôn ngữ mô tả phần cứng: VHDL/Verilog/SystemVerilog

– Công cụ mô phỏng: VCS/Modelsim/Vivado

– Quy trình thiết kế vi mạch số

• Bài thực hành (Lab): Mô phỏng một thiết kế dơn giản

4

2

• Chủ đề nâng cao về ngôn ngữ mô tả phần cứng và chương trình mô tả

– Thiết kế mạch lô-gic tổ hợp

– Thiết kế mạch lô-gic tuần tự

– Thiết kế máy trạng thái hữu hạn

• Bài thực hành (Lab): Thiết kế một mạch số đơn giản và viết testbench tự động để kiểm thử

4

3&4

• Quy trình thiết kế IP

– Thành phần của một IP và các giao diện kết nối của IP (interface)

– Quy trình thiết kế IP

– Xây dựng testbench để kiểm tra IP

– Xây dựng các trường hợp kiểm thử (testcase) để mô phỏng các tính năng cơ bản của IP

– Xây dựng một trường hợp kiểm thử của IP

• Bài thực hành 1: Thiết kế một IP đơn giản (LED driver hoặc một core AES)
  
  Bài thực hành 2: Viết một testbench
  
  Bài thực hành 3: Kiểm thử thiết kế (với các quy trình nâng cao và tùy chọn)

4

5

• Thiết kế hệ thống truyền thông trên chip:

– Bus AMBA AXI/AHB

– AXI Slave; AXI Master

– Truy cập bộ nhớ trực tiếp (Direct Memory Access)

• Bài thực hành thiết kế một giao diện kế nối bus đơn giản sử dụng Xilinx Vivado và viết testbench để kiểm thử thiết kế

4

6

• Tổng hợp phần cứng và thực thi trên FPGA:

– Giới thiệu về phần mềm Vivado

– Thiết kế để tổng hợp phần cứng

– Tạo các ràng buộc cho thiết kế

– Tổng hợp phần cứng với Vivado

– Thực thi phần cứng với Vivado

– Kiểm tra thiết kế sau khi thực thi với Dev kit

• Bài thực hành: Tổng hợp và thực thi một thiết kế đơn giản với Vivado

4

7

• Giới thiệu Microblaze và IP integrator

– Sử dụng Vivado để tạo ra một vi xử lý mềm (soft processor)

– Sử dụng Vivado IP category để tạo ra một hệ thống trên chip (SoC) đơn giản trên FPGA

• Bài thực hành: Sử dụng Vivado để tạo ra một SoC chạy trên FPGA

4

8

• Môi trường phát triển phần mềm:

– Giới thiệu về Microblaze SDK

– Tạo gói hỗ trợ bo mạch (board supported package – BSP)

– Viết chương trình đơn giản chạy trên SoC vừa tạo

• Bài thực hành: Viết chương trình HelloWorld

4

9

• Tạo một IP tùy biến:

– Sử dụng công cụ Manage IP của Vivado để tạo ra một IP tùy biến và mở rộng hệ thống với giao diện kết nối tùy biến

• Bài thực hành: Tạo một AES IP tùy biến với giao diện kết nối AXI Slave và viết phần mềm tương tác với IP

8