MC602 - Circuitos Lógicos e Organização de Computadores Segundo semestre de 2016

Descrição do Curso  | Referências | Materiais de apoio | Slides | Exercícios | Programação |  Avaliação | Notas |  Alocação de Equipes | Vídeos das Aulas

Principais notícias e alterações são avisadas na lista de discussão (mc602_2016s2@googlegroups.com) e registradas abaixo:

Descrição: (top)

Ementa

Introdução aos conceitos básicos de projeto lógico. Portas lógicas. Simulação de circuitos digitais. Minimização de funções lógicas. Mapas de Karnaugh. Circuitos combinacionais. Elementos de memória: latch, flip-flops, contadores. Síntese de circuitos sequenciais síncronos e assíncronos. Organização e hierarquia de memórias. Processador básico.

Organização do curso e Atividades

O curso será composto pelas seguintes atividades:

• Aulas expositivas  sobre o conteúdo da ementa. Aulas introdutórias da linguagem VHDL utilizada para descrever e simular projetos de circuitos lógicos.

• Exercícios individuais, de acordo com o descrito na seção específica.

• Exercícios de projeto e simulação, feitos por equipes de dois alunos, de acordo com o descrito na seção específica.

• Três provas.
  
  

Infraestrutura e ferramentas

A parte prática desta disciplina será baseada em ferramentas de projeto e simulação do programa educacional da empresa Altera. Utilizaremos a ferramenta Quartus Web Edition, versão 9.1 sp2. Também pode ser utilizada a versão 13 do Quartus. A ferramenta deve ser baixada do site da Altera. O aluno deve se inscrever para receber a licença via email. Segue o   link para baixar a ferramenta: 

http://dl.altera.com/?edition=web

Se não houver interesse em baixar a ferramenta, ela estará disponível nos laboratórios do IC3 (seguir orientações em aula). 

Veja alguns  tutoriais para utilização da ferramenta.

Instruções para rodar o Quartus V13 no Linux:

Na tela inicial, após criar ou abrir um projeto, vá em tools -> options -> EDA tools. Nesse local, Tanto o Modelsim quanto o Modeldim-A... devem estar atribuidos da seguinte maneira:

• ModelSim = "pasta da altera"/"versão quartus"/modelsim_ase/linuxaloem
• ModemSim_A = "pasta da altera"/"versão do quartus"/modelsim_ae/linuxaloem

Além disso, após criar uma Waveform (que agora é chamada University Program VWF) , vá em simulation -> options e selecione Quartus 2 simulator.

Para programar o kit da Altera a partir do Quartus v13 rodando no Linux, é necessário habilitar a porta USB para o USB Blaster do kit. Esta atividade não é normalmente feita no curso MC602, mas a orientação para isso é:

Criar um arquivo chamado '40-usbblaster.rules'  e depositá-lo no diretório: /etc/udev/rules.d   . O conteúdo deste arquivo texto é apenas uma linha:
SUBSYSTEM=="usb", ATTR{idVendor}=="09fb", ATTR{idProduct}=="6001", GROUP="plugdev", MODE="666", SYMLINK+="usbblaster"
Essa linha deve ser digitada como está, sem quebras de linhas, todo o conteúdo em apenas uma linha. Após isso, o servidor JTAG já terá permissão de escrita no usb e a placa poderá ser programada.

Referências    (top)

Bibliografia

• Stephen Brown and Zvonko Vranesic. Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design. McGraw-Hill.
• James O. Hamblen and Michael D. Furman. Rapid Prototyping of Digital System - A Tutorial Approach. Second Edition. Kluwer Academic Publishers
• Peter J. Ashenden. The VHDL Cookbook.

Links

• Homepage da Altera.
• Homepage do Programa Universitário da Altera.
• Ferramentas de projeto da Altera.
• Página com vários projetos da Georgia Tech
  

Materiais de apoio:  (top)

 

Materiais de apoio adicionais.

• Material complementar criado para apoiar o curso: códigos de exemplo, arquivos de configuração etc
• Tutoriais da Altera

Lista de exercícios:  (top)

 

Neste diretório serão especificadas as listas de exercícios e as datas de entrega estão especificadas no calendário do curso. As listas de exercício serão analisadas para acompanhar o progresso dos alunos na disciplina.

As listas de exercício que não utilizam a ferramenta Quartus deverão ser feitas em duplas e devem ser entregues EM PAPEL, no início da aula especificada no calendário (primeiros 10 minutos da aula).

As listas de exercício de projeto e simulação com o Quartus devem ser feitas em duplas e depositadas no Teleduc, em porfolios  de grupo. Prazo para depósito: antes da aula. A nomeação dos arquivos devem obedecer à seguinte convenção

• Nomes SEM letras maiúsculas, acentuação, espaços e caracteres especiais (permitido somente letras, números e caracteres underscore e ponto)
• Usar um diretório para cada projeto (ou questão). Nomear o diretório com o número da questão e da lista de exercícios, como no exemplo: le5q2.1 (questão 2.1 da LE 5)
  
• Carregar no diretório da questão todos os arquivos de projeto exceto as pastas db, incremental_db, output_files e simulation. Os arquivos mais importantes são os arquivos de projeto editados pelo aluno (extensão .bdf ou .vhd, e .vwf), mas não deixe de enviar os arquivos gerados pelo Quartus (extensão .qpf, .qsf e .qws).
  
• Colocar todas as questões (todos os diretórios) em um diretório com a identificação da LE, do grupo e dos alunos. Gerar o arquivo comprimido deste diretório (.zip). Exemplo: le6_g14_ra123456_ra654321.zip. (questões da LE6, feitas pelo grupo14, composto pelos alunos de RA 123456 e 654321)
• Depositar no Teleduc o arquivo comprimido contendo todas as questões.

Programação do curso:  (top)

O calendário do curso mostra a alocação de cada capítulo do livro texto no curso (BV = Brown & Vranesic; MC = capítulos preparados pelo professor), as provas e as datas de entrega dos exercícios

Datas das provas:  (top)

Avaliação :  (top)

A avaliação do curso será baseada nas provas (pi). As provas terão pesos 3, 3 e 1, sendo a prova de peso 1 aquela em que o aluno tiver a menor nota. As listas de exercício (LEs) são de entrega opcional e não contribuirão diretamente para a nota.  Entretanto, as provas conterão sempre um ou mais exercícios que serão pequenas variações das questões das listas de exercício. Os alunos que entregarem as listas no prazo estipulado terão possibilidade de receber a correção de exercícios selecionados e de melhor prepararem-se para as provas.

A fórmula para calcular a nota do curso é:

Nota_final = { 3 * (p1 + p2 + p3) - 2 * Mínimo (p1, p2, p3)  }  / 7;
                                 

Onde pi é a nota da prova i.

Importante: para o aprendizado da matéria, a prática nos exercícios é fundamental. Mesmo porque, o aluno que não praticar nos exercícios dificilmente conseguirá resolver toda a prova no prazo determinado, quer que seja por falta de prática ou por não ter feito anteriormente o(s) exercício(s) das LEs. Além disso, as LEs entregues fornecerão ao professor uma indicação do engajamento do aluno, o que poderá ser útil na nota final do curso.

Para os fizerem o exame, a nota do curso será: 0,5 * Nota_final + 0,5 * Nota_Exame

A avaliação do aprendizado da ferramenta de simulação e síntese (Quartus) será feita por meio de uma prova prática opcional. A nota da prova prática valerá um bônus de 0,3 pontos à média final do curso (antes do exame). Assim, por exemplo, quem tiver média final de 4,7 e tiver obtido nota 10 na prova prática, ficará com nota 5,0.Os interessados em fazer a prova prática devem se inscrever em  formulário a ser divulgado oportunamente.

 

  (modificado em 29/nov/2016)