Proiect 2

Proiect 2 reprezintă disciplina care propune studenților desfăşurarea unei activități de proiectare pentru a realiza implementarea unui sistem digital specific unei aplicații date pe un circuit configurabil FPGA.

Scopul activității de proiect

Activitatea de proiect are ca scop crearea unui cadru organizat, susținut de un îndrumător didactic, în care studenții să aplice cunoştințele dobândite anterior în cadrul cursului "Circuite Integrate Digitale" şi în cadrul laboratorului asociat acestuia pentru a lua decizii raționale asupra diferitelor aspecte ținând de activitatea de proiectare a unui circuit digital ce implementează o funcționalitate specificată.

Descrierea temei de proiectare

Temele propuse în cadrul disciplinei Proiect 2 vizează implementarea pe un circuit configurabil FPGA a unui sistem digital specific şi a controller-elor specializate (e.g. keyboard controller, video display controller) care realizează interfațarea acestuia cu dispozitive periferice de intrare (tastatură, mouse) şi cu dispozitive periferice de ieşire (monitor). Sistemul digital specific propus pentru temele de proiectare se încadrează în domeniul emulării/simulării proceselor fizice şi a mediului fizic. Alegerea implementării funcționalității date, sub forma unui sistem digital specific sau a unui procesor de complexitate scăzută, este realizată de îndrumătorul didactic, acesta sugerând şi o arhitectură corespunzătoare.

Lista temelor

• Anul universitar 2011-2012

Activitatea de proiectare

Activitatea de proiectare se va desfăşura conform unor principii generale aplicabile unei clase cât mai cuprinzătoare de proiecte comerciale:

- timpul alocat realizării şi verificării produsului este limitat, având termene intermediare ("project timeline")

- cerințele produsului final sunt definite de client ("customer requirements")

- în timpul dezvoltării o atenție deosebită se acordă relației cu clientul sau promovării viitorului produs (discuții intermediare, prezentări ale situației, "datasheet", posibila oferire de date interne referitoare la soluții tehnice în condițiile existenței unui Non-Disclosure Agreement)

- produsul final este însoțit de o procedură de închidere / de acceptare ("commissioning", "project closure")

- pentru produsul respectiv se oferă suport, inclusiv sub forma unei documentații corespunzătoare ("datasheet", "application notes", "user manual")

Astfel, pentru această disciplină se va acorda atenția cuvenită şi aspectelor care caracterizează procesele dezvoltării în cadrul unui mediu competițional cu scopul de formare a studenților pentru potențiale proiecte cu obiectiv comercial.

Etapele procesului de dezvoltare

Procesul de dezvoltare se realizează conform unui plan predefinit cuprinzând atât sarcinile studenților şi ale indrumătorului didactic, cât şi termenele de predare aferente, reflectând principiile expuse în paragrafele anterioare.

Planificarea activităților pentru dezvoltarea produsului final în cadrul disciplinei Proiect 2

Detalii administrative se regăsesc în "Regulamentul de funcționare a Proiectului 2".

Unelte software

Pentru simularea sistemului digital se propune utilizarea programului ModelSim produs de Mentor Graphics.

Pentru sinteza circuitelor programul disponibil în laborator este Xilinx ISE produs de Xilinx.

Rezultate de proiect

Diagrama la nivel de blocuri componente

Exemplu de diagramă a blocurilor componente (Referința 1)

Componente hardware

Placa de dezvoltare

Placa de dezvoltare pusă la dispoziția studenților pentru verificarea implementării şi pentru prezentarea finală a proiectului este Nexys 2 (FPGA Spartan3E) produsă de Digilent.

Tastatura PS/2

Dispozitivul periferic de intrare impus de cerințele proiectului este o tastatură conectată la placa de dezvoltare prin intermediului portului PS/2 (Automate. Tastatura PS2).

Dispozitiv VGA

Dispozitivul periferic de intrare impus de cerințele proiectului este un monitor LCD conectat la placa de dezvoltare prin intermediul portului VGA.

Referințe

1. Gh. Stefan: Loops & Complexity in Digital Systems. Lecture Notes on Digital Design in the Giga-Gate per Chip Era

2. Xilinx Inc.: XST User Guide for Virtex-4, Virtex-5, Spartan-3, and Newer CPLD Devices