MO801/MC912 - Tópicos em Arquitetura e Hardware (Projeto de Circuitos Digitais Avançados)

Avisos

11/07	Notas finais no quadro de notas.
04/07	As notas devem ser liberadas até o final dessa semana.
09/06	Aula do dia 12/06 na sala 96. Aula do dia 14/06 na sala 303 do IC-3.
06/06	Aula na sala 303 do IC-3. Peguem as implementações no diretório ~rodolfo/mo801/implementacao_t2. Atenção: procurem não olhar o código fonte.
29/05	Aula sobre dúvida do Trabalho 2 na sala 303 do IC-3.
24/05	Definam os temas do Trabalho 3 no wiki:
17/05	Não haverá resumo para ser entregue no dia 24/05.
17/05	Gabarito do Trabalho 1.
04/05	Resultado preliminar do trabalho 1. Atenção: Como está dito, os resultados são preliminares.
20/04	A autorização de entrada no IC3 para alunos especiais já está na portaria do IC3. As contas já estão abertas e é preciso assinar assinar um termo de compromisso e retirá-las na administração do IC3.
17/03	Sempre que enviarem arquivos para mim, coloquem como nome apenas os 6 dígitos do RA, seguido do tipo do arquivo (.pdf, .tgz,...) em letras minúsculas. Isso facilita muito o meu trabalho.
13/03	Apenas para a primeira e a segunda entregas, confirmarei a recepção de todos os emails recebidos.
08/03	O livro "The Designer's Guide to VHDL" deve estar disponível na Livraria da Química com o valor estimado em R$90,00. O livro "Compreensive Functional Verification - The Complete Industry Cycle" tem valor estimado em R$75,00 (são necessários 10 pedidos para confirmar o preço e a encomenda). Telefones: 3288-0048 / 3788-3403.
30/07	Verifique as datas importantes no calendário de pós-graduação e no calendário de graduação.

Objetivos

Desenvolver habilidades relacionadas ao projeto de circuitos digitais integrados que incluem: descrição do circuito em VHDL, teste do circuito, fluxos e ferramentas de simulação, síntese e análise de consumo de energia.

Bibliografia

Livros:

• Peter J. Ashenden. The Designer's Guide to VHDL. 2nd Edition. Morgan Kaufmann Publishers. 2002. Bibliografia Principal.
  
• Bruce Wile, John C. Goss, Wolfgang Roesner.  Comprehensive Functional Verification - The Complete Industry Cycle. Morgan Kaufmann Publishers. 2005. Bibliografia recomendada.
• Douglas J. Smith. HDL Chip Design. Doone Publications. 2001.
• Stephen Brown and Zvonko Vranesic. Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design. McGraw-Hill.
• John P. Uymura. Sistemas Digitais - Uma Abordagem Integrada. Thomson Pioneira. 2002.

Também serão recomendados artigos, manuais e especificações de padrões para leitura durante o semestre.

Ferramentas de desenvolvimento recomendadas para a primeira fase do curso: GHDL e Quartus II web.

Atividades

Todas as atividades têm entrega obrigatória. A média final da disciplina será proporcional ao número de atividades entregues. Só será considerada entregue uma atividade com nota maior ou igual a 5.

Listagem com os arquivos de submissões que já gravei no meu computador.

Resumos

• Atividade 1: Resumo de uma página sobre FPGA. O que é? Características? Como funciona? etc... Entrega até 8:00 de 15/03/06. Assunto do email: MO801: Entrega R1 - numero_do_RA
• Atividade 2: Resumo de uma página sobre a FPGA Altera Stratix II: Características, funcionalidades, organização, capacidade, etc... Entrega até 8:00 de 22/03/06. Assunto do email: MO801: Entrega R2 - numero_do_RA
• Atividade 3: Resumo de uma página sobre a FPGA Altera Cyclone II: Características, funcionalidades, organização, capacidade, etc... Entrega até 8:00 de 29/03/06. Assunto do email: MO801: Entrega R3 - numero_do_RA
• Atividade 4: Resumo de uma página sobre a FPGA Xilinx Virtex 4: Características, funcionalidades, organização, capacidade, etc... Entrega até 8:00 de 05/04/06. Assunto do email: MO801: Entrega R4 - numero_do_RA
• Atividade 5: Resumo de uma página sobre a FPGA Xilinx Spartan III: Características, funcionalidades, organização, capacidade, etc... Entrega até 8:00 de 12/04/06. Assunto do email: MO801: Entrega R5 - numero_do_RA
• Atividade 6: Resumo de uma página sobre o artigo: "Hardware Speech Recognition for User Interfaces in Low Cost, Low Power Devices", Sergiu Nedevschi, Rabin K. Patra, Eric A. Brewer, DAC 2005. Entrega até 8:00 de 19/04/06. Assunto do email: MO801: Entrega R6 - numero_do_RA
• Atividade 7: Resumo de uma página sobre um artigo da DAC 2005. Faça a reserva do seu artigo aqui. Entrega até 8:00 de 26/04/06. Assunto do email: MO801: Entrega R7 - numero_do_RA
• Atividade 8: Resumo de uma página sobre o artigo: "Automatic insertion of gated clocks at register transfer level", N. Raghhavan, V. Akella, and S. Bakshi. Proceedings of 12th Int.l Conf. on VLSI Design, January, 1999. Entrega até 8:00 de 03/05/06. Assunto do email: MO801: Entrega R8 - numero_do_RA.
• Atividade 9: Resumo de uma página sobre o artigo: "Reducing switching activity on datapath buses with control-signal gating", H. Kapadia, L. Benini, and G. De Micheli, IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 34, pp. 405-414, Mar. 1999. Entrega até 8:00 de 10/05/06. Assunto do email: MO801: Entrega R9 - numero_do_RA.
• Atividade 10: Resumo de uma página sobre o artigo: "Orthogonal partitioning and gated-clock architecture for low-power realization of FSMs", R. Shelar and M.P. Desai, IEEE ASIC/SOC'2000, pp. 266-270, Sept, 2000. Entrega até 8:00 de 17/05/06. Assunto do email: MO801: Entrega R10 - numero_do_RA.

Apresentações

Cada aluno deverá fazer uma apresentação durante o semestre. Os temas das apresentações serão listados oportunamente. Os alunos podem se voluntariar para os temas. As apresentações terão duração de 30 minutos e serão feitas ao final das aulas indicadas no calendário.

Lista de temas:

• FPGA Altera Stratix II - João Paulo Porto
  
• FPGA Altera Cyclone II - Juliano Coimbra
• FPGA Xilinx Virtex 4 - Vinicius José Latorre
• FPGA Xilinx Spartan III - João Fabio Pegorin Di Lello
• Barramento AMBA (2.0 e 3.0) - Denis Santos
• Barramento CoreConnect - Fabiana Bellette Gil
• Barramento Avalon - Felipe Portavales Goldstein
• OCP/IP - Sergio Ordine
• Nios - Péricles Lima
  
• Microblaze - Josué Tzan Hsin Ma
• Altera DSP Builder (foco: tutorial de funcionalidade e uso) - Michele Tamberlini
• Altera SignalTap (foco: tutorial de funcionalidade e uso) - Henrique Dante
• Biblioteca de classes SystemC - Roberto Gallo
  
• Linguagem SystemVerilog - Bruna Chesye Dias
• Linguagem Verilog - Wendel Assis
  
• Linguagem Vera

Trabalhos

Cada aluno deve fazer, individualmente, os trabalhos abaixo:

• Trabalho 1: Contador de Quadratura. Entrega até 8:00 de 28/04/06. Assunto do email: MO801: Entrega T1 - numero_do_RA.
• Trabalho 2: Pequeno Processador. Entrega até 8:00 de 02/06/06. Assunto do email: MO801: Entrega T2 - numero_do_RA.
• Trabalho 3: Definam o tema no wiki. Entrega até 8:00 de 28/06/06. Assunto do email: MO801: Entrega T3 - numero_do_RA.

Calendário

06/03S	Apresentação do Curso, Introdução e Revisão de Circuitos Lógicos	Apresentacao.ppt (pdf)
08/03Q	Revisão de Circuitos Lógicos	CircuitosLogicos.ppt (pdf)
13/03S	Introdução à VHDL	VHDL.ppt (pdf)
15/03Q	Introdução à VHDL
20/03S	VHDL Coding Style	CodingStyle.ppt (pdf)
22/03Q	Codificação para Desempenho	Desempenho.ppt (pdf)
27/03S	Testes	Testes.ppt (pdf)
29/03Q	Não haverá aula
03/04S	Dicas de modelagem de circuitos. Apresentação: Stratix II	DicasCircuitos.ppt (pdf)
05/04Q	Exemplo Completo: MAC. Apresentação: Barramento Avalon	MAC.ppt (pdf)
10/04S	Continuação do MAC. Apresentação: Cyclone II
12/04Q	Subprogramas. Apresentação: Barramento AMBA	Subprogramas.ppt (pdf)
17/04S	Componentes, configurações e generate. Apresentação: Virtex 4	ProjetosGrandes.ppt (pdf)
19/04Q	Processador Leon2. Apresentação: Barramento CoreConnect	Leon2.ppt (pdf)
24/04S	Consumo de Energia. Apresentação: Spartan 3	LowPower.ppt (pdf)
26/04Q	Consumo de Energia, Dúvidas, Quartus II. Apresentação: OCP/IP
01/05S	Não haverá aula
03/05Q	Verificação. Apresentação: MicroBlaze	Verificacao.ppt (pdf)
08/05S	Comentários sobre o trabalho 1, trabalho 2, Verificação.
10/05Q	Revisão de OCP/IP. Altera DSP Builder	OCP.ppt (pdf)
15/05S	Verificação. Altera SignalTap
17/05Q	Aula na sala 303 do IC-3 - Dúvidas sobre o Trabalho 2
22/05S	Verificação por Simulação (testbenches). NiosII	VerificacaoSimulacao.ppt (pdf)
24/05Q	Revisão de Coding Style
29/05S	VHDL (outros tópicos)	VHDL2.ppt (pdf)
31/05Q	Aula na sala 303
05/06S
07/06Q
12/06S
14/06Q
19/06S
21/06Q
26/06S
28/06Q
03/07S
12/07Q	Exame de MC912