MC613AB - Laboratório de Circuitos Digitais Primeiro semestre de 2016

Alocação de Equipes | Descrição do Curso  | Referências | Materiais de apoio | Programação | Projeto | Avaliação |  Notas  | Prova Prática  | FAQ | Videos

Principais notícias e alterações são documentadas na lista de discussão:

 

MC613 Lista de Dúvidas: https://groups.google.com/d/forum/mc613_2016s1        Email para a lista: mc613_2016s1@googlegroups.com  Obs: Todos os alunos devem se inscrever na lista de duvidas, independente da turma à que pertençam. Caso haja necessidade de enviar uma mensagem especificamente para sua turma, o prefixo [turmaX] (onde X corresponde a letra da turma) deve ser adicionado ao assunto da mensagem.

Vejam instruções para a entrega de laboratórios via Suzy

Descrição: (top)

Ementa

Metodologia de projeto digital. Técnicas de projeto usando lógica programável. Características elétricas de circuitos digitais. Projeto e implementação de lógica combinacional: decodificadores, seletores, Circuitos Aritméticos, Via de Dados etc. Projeto e implementação de lógica seqüencial: Flip-flops, Contadores, Registradores, Memórias, Máquinas de Estados etc.

Organização do curso e Atividades

O curso será composto várias atividades, sendo que as aulas expositivas e testes terão lugar na sala 353 (IC3,5) e as atividades experimentais nas salas 304 e 305 (IC3). O professor estará presente em todas as atividades:

• Teoria: aulas expositivas de revisão da teoria de projeto de circuitos digitais (aproximadamente 90 minutos por aula) (IC 3,5  sala 353)
  

• Testes (individuais): realizados em cada aula para avaliar a compreensão dos alunos do material visto na aula anterior (aproximadamente 30 minutos) (IC 3,5  sala 353)

• Laboratório (por dupla): experimentos de projeto de circuitos digitais a serem montados e testados pela equipe (aproximadamente 120 minutos). O resultado dos experimentos deve ser entregue (depositado via Suzy) até 24h antes do início da próxima aula. (IC 3  salas 304 e 305)

• Provas práticas mensais: provas individuais em que o aluno terá que demonstrar os conhecimentos adquiridos no mês implementando completamente um ou mais circuitos. Duração: 2 horas. (IC 3  salas 304 e 305)

• Projeto final: a ser feito pela equipe (dupla) de acordo com as especificações apresentadas   (IC 3  salas 304 e 305)

Infraestrutura: sala e ferramentas

Esta disicplina será totalmente baseada em ferramentas de projeto e simulação da Altera. As experiências deverão ser preparadas com antecedência. No laboratório, o aluno deve testar os seus circuitos em lógica programável (FPGAs) disponíveis nas placas de desenvolvimento da Altera.

O Laboratório de Circuitos Lógicos (LCL) (salas 304 e 305) está aberto 24hrs. para os alunos de MC613, bastando que o aluno apresente a sua carteira na entrada do prédio e pegue a chave. Enquando dentro do LCL o aluno torna-se responsável pelo uso de seus equipamentos e ferramentas.

Os alunos devem utilizar Hardware e Software da Altera: placa de desenvolvimento DE1 e software Quartus II v9.1 sp2, de acordo com as orientações fornecidas em aula.

Instruções para a entrega dos laboratórios

O material a ser entregue pelos alunos deve ser depositado via Suzy. Salvo recomendação explícita em contrário, não será necessário entregar relatório dos experimentos nos laboratórios, somente os arquivos pedidos na página do SuSy. As entities do top-level de cada submissão devem seguir o modelo esperado no arquivo testbench.vhd, disponibilizado na seção "Arquvos auxiliares" de cada laboratório (declarações 'component').
As senhas para acesso ao SuSy são  enviadas por email, um login por grupo.  Em caso de problemas para acessar o SuSy, contate o monitor.

 

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.
• Altera: Recommended HDL Coding Styles
• Actel HDL Coding Style Guide

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)

 

Nos diretórios em seguida estão disponíveis vários materiais de apoio para a disciplina:

• Slides das aulas teóricas
• Enunciado dos Laboratórios
• Material complementar criado para apoiar o curso: códigos de exemplo, arquivos de configuração etc
• Tutoriais da Altera
• Tutoriais do curso, sobre o uso de periféricos, sobre o projeto hierárquico e diagrama de blocos

Programação do curso:  (top)

Datas importantes, definição dos projetos e das turmas:  (top)

Projeto  (top)

As equipes deverão fazer um projeto de complexidade maior do que os laboratórios, de modo a exercitar os conhecimentos adquiridos. O projeto deve necessáriamente incluir um ou mais periféricos de entrada/saída (monitor, mouse e teclado ou OUTRO). O projeto deve ser entregue e demonstrado nas datas definidas na programação.

Devem ser entregues, depositando via Suzy, os arquivos de projeto (descrições vhd/bdf ou outras, formas de onda, simulações etc) e um relatório descritivo. Quando houver mais de uma implementação, depositar todos os arquivos pertinentes. Os arquivos de programação (extensão .sof) também devem ser depositados, uma vez que a demonstração será feita a partir deles.

O relatório deve estar no formato pdf e deve conter:

• Capa com o título do projeto, turma, número do grupo , RAs, emails e nomes dos componentes e data de entrega;

• Teoria: Uma descrição teórica sucinta dos conceitos abordados no projeto.

• Descrição do Sistema: O relatório deve conter uma descrição detalhada de como você fez para implementar o projeto (quando houver mais de uma implementação deve constar, no relatório, a descrição da implementação de cada item). Quando aplicável, a descrição deve abordar a divisão em módulos que você adotou, o que exatamente faz cada módulo, como você fez para testar cada parte do sistema, etc.. Documentar também as decisões de alternativas, restrições, dimensionamento, configurações, simplificações e a justificativa (por exemplo, uma justificativa típica para simplificação das especificações é reduzir complexidade de projeto ou tamanho do hardware/memória)
  

• Para cada implementação, o relatório deve descrever os circuitos utilizados na implementação do sistema;

• Conclusões;

• Comentários e sugestões (opcional).

Para os projetos especiais, observar que são praticamente dois projetos. 1) uma demo de funcionamento do projeto, com o componente instanciado e configurado. 2) projeto do componente a ser utilizado, manual de usuário, explicação do componente.

Algumas propostas para projeto:

Neste diretório estão disponíveis várias propostas para o projeto final. Novas propostas são aceitas mediante aprovação do professor, que poderá modificá-las de acordo com o nível de complexidade exigido. Caso escolha redigir sua própria proposta, lembre-se que na data da definição do projeto final a mesma deverá estar redigida e aprovada pelo professor, portanto programe-se com antecedência.

Seleção de temas para projeto:

As equipes devem submeter as suas propostas (sejam já padronizadas ou novas propostas) ao professor, enviando email para o forum do curso (mc613_2016s1@googlegroups.com). Não poderão haver duas equipes  trabalhando com o mesmo tema de projeto. Quando duas ou mais equipes desejarem trabalhar com o mesmo tema, o tema será alocado de acordo com a ordem de chegada da solicitação.

Avaliação :  (top)

A avaliação do curso será feita de acordo com a seguinte equação

Nota_final = F * (0,35 * Nota_Testes + 0,35 * Nota_Provas_Práticas) + (1 - 0,7 * F)  Nota_projeto

Onde F é igual a 1 se a nota da demonstração e relatório do projeto (Nota_Demo_e_Relatório, ver abaixo) for >=4,0, e igual a zero se a demonstração e relatório do projeto não atingirem a nota 4,0.  Assim, se o aluno produzir, demonstrar e entregar um relatório referente a um mínimo no projeto, os pesos do curso serão 35%, 35% e 30% para testes, provas práticas e projeto, respectivamente. Para projetos aquém do mínimo, a nota do curso passa a ser a nota do projeto. Portanto, mesmo que o aluno  tenha boas notas nos testes e nas provas práticas, e faça todos os laboratórios, ele deve completar um projeto final com um mínimo de qualidade sob pena de comprometer a nota final do curso.

Outras variáveis da equação:

Nota_Testes = média aritmética das notas dos testes

Nota_Provas_Práticas = média aritmética das notas das provas práticas

Nota_Projeto = (2*Nota_Diagrama_de_Bloco + 3*Nota_Descrição_Top_level + 5*Nota_Demo_e_Relatório) / 10

OBSERVAÇÕES IMPORTANTES: A nota de cada prova prática mensal terá um desconto de 20% por cada laboratório não entregue no mês em questão. Por exemplo, se um aluno não entregou dois laboratórios em um mês, a sua nota na prova prática será multiplicada por 0,6, pondendo ser no máximo 6 (em 10). Para que um laboratório seja considerado entregue, os arquivos zipados devem ser depositados via SuSy 24 horas antes do início da próxima aula. Além disso, o material vai ser examinado de maneira amostrada para verificar se os experimentos do laboratório foram feitos. ATENÇÃO: para os trabalhos em que for detectado cópia ou plágio, o aluno ou alunos envolvidos terão nota ZERO no curso. ATENÇÃO: o desconto da nota da Prova Prática foi reduzido na PP2 e na PP3 e passa ser de 10% por laboratório não entregue.

O projeto que for entregue e demonstrado na primeira data de entrega (tarefa Entrega Antecipada no SuSy) e terá um bônus de 20 % na sua nota (a nota do projeto será multiplicada por 1.2). Veja instruções durante o curso sobre as condições de entrega. O projeto entregue em atraso (tarefa Entrega Atrasada no SuSy) terá desconto de 30%. Os projetos ditos especiais que estiverem corretamente configurados como especiais (ver acima) terão sua nota multiplicada por 1.1.

 

Notas e alocação dos projetos:

 

Veja aqui as notas. Veja a alocação dos projetos

 

  (modificado em 14/jun/2016)