Synthesis of Digital Systems

Worum geht's

Du lernst den Entwurfsprozess digitaler HW/SW-Systeme kennen und wendest High-Level-Synthese sowie SW-Optimierung praktisch auf einem FPGA-Board an. Am Ende kannst du kleine C-Algorithmen hardware-synthesieren, ARM-Assembler analysieren und einfache HW/SW-Schnittstellen für eine FPGA-Zielhardware umsetzen.

Was du danach kannst

• Grundlegende Schritte des Entwurfsprozesses digitaler Systeme
• Unterschiede zwischen Software- und Hardware-Implementierung
• Statische Code-Analyse und Code-Optimierung
• Schritte der High-Level-Hardware-Synthese (Scheduling, Binding, Allocation)
• Anwendung der HLS auf kleine C-Algorithmen und Synthese der zugehörigen RTL-Beschreibung
• Praktische Umsetzung der HW-Synthese mit einem industriellen HLS-Tool
• Grundlagen der SW-Kompilierung und ARM-Assemblerkenntnisse
• Abschätzung von SW-Ausführungszeiten auf ARM-Prozessoren
• Grundlagen von On-Chip-Bus-Systemen und HW/SW-Interfaces sowie deren praktische Umsetzung

Aus was das Modul besteht

• Vorlesung mit integrierten ÜbungenVermittlung der theoretischen Grundlagen und interaktive Erarbeitung von Algorithmen
• Praktikum (Labor, remote unterstützt)Praktische Umsetzung: drei Praxis-Module zur HW/SW-Synthese auf FPGA
• SelbststudiumVertiefung und Nachbereitung des Vorlesungs- und Übungsstoffs

Lehrmethode

• Vorlesung (rezeptiv, PPT)Einführung der theoretischen Grundlagen
• Übung (aktivierend, Partner-/Gruppenarbeit)Bearbeitung von Übungsaufgaben und kooperative Vertiefung
• Tafelarbeit und Schritt-für-Schritt-BeispieleSchrittweise Durchrechnung und Verständnisprüfung von Algorithmen
• Praktische Labortermine und Remote-ArbeitEinführung in Software/Hardware-Tools und Umsetzung der Praxis-Module