Synthesis of Digital Systems

What it is about

You will learn the design process of digital HW/SW systems and practically apply high-level synthesis as well as SW optimization on a FPGA board. In the end you can hardware-synthesize small C algorithms, analyze ARM assembly, and implement simple HW/SW interfaces for a FPGA target hardware.

What you will be able to do

• Fundamental steps of the design process of digital systems
• Differences between software and hardware implementation
• Static code analysis and code optimization
• Steps of high-level hardware synthesis (scheduling, binding, allocation)
• Application of HLS to small C algorithms and synthesis of the corresponding RTL description
• Practical implementation of HW/SW synthesis with an industrial HLS tool
• Basics of SW compilation and ARM assembly knowledge
• Estimation of SW execution times on ARM processors
• Fundamentals of on-chip bus systems and HW/SW interfaces as well as their practical implementation

What the module consists of

• 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

Teaching method

• 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