Этот курс входит в специализацию ''Специализация FPGA Design for Embedded Systems'

Timothy Scherr

от партнера

Часть дипломной программы ''Master of Science in Electrical Engineering'

Подробнее…

Специализация FPGA Design for Embedded SystemsКолорадский университет в Боулдере

Об этом курсе

Недавно просмотрено: 11,503

This course will introduce you to all aspects of development of Soft Processors and Intellectual Property (IP) in FPGA design.  You will learn the extent of Soft Processor types and capabilities, how to make your own Soft Processor in and FPGA, including how to design the hardware and the software for a Soft Processor.  You will learn how to add IP blocks and custom instructions to your Soft Processor.  After the Soft Processor is made, you learn how to verify the design using simulation and an internal logic analyzer.  Once complete you will know how to create and use Soft Processors and IP, a very useful skill. 
This course consists of 4 modules, approximately 1 per week for 4 weeks.   Each module will include an hour or two of video lectures, reading assignments, discussion prompts, and an end of module assessment.

Сертификат, ссылками на который можно делиться с другими людьми

Получите сертификат по завершении

100% онлайн

Начните сейчас и учитесь по собственному графику.

Курс 3 из 4 в программе

Специализация FPGA Design for Embedded Systems

Гибкие сроки

Назначьте сроки сдачи в соответствии со своим графиком.

Средний уровень

Practicing engineer or graduate level engineering student.

Прибл. 10 часов на выполнение

Английский

Субтитры: Арабский, Французский, Португальский (Европа), Китайский (упрощенное письмо), Итальянский, Вьетнамский, Корейский, Немецкий, Русский, Турецкий, Английский, Испанский

Чему вы научитесь

Create a Nios II softcore processor hardware design using the Altera development flow

Understand the benefits and steps of implementation of a custom instruction in the Nios II soft processor.

List the types of IP available for FPGAs

Use simulation with ModelSim to verify an FPGA Design

Приобретаемые навыки

Software Design for Softcore ProcessorsSoftcore Processor DesignProgrammable Logic DesignSimulation for VerificationIntellectual Property Integration

Сертификат, ссылками на который можно делиться с другими людьми

Получите сертификат по завершении

100% онлайн

Начните сейчас и учитесь по собственному графику.

Курс 3 из 4 в программе

Специализация FPGA Design for Embedded Systems

Гибкие сроки

Назначьте сроки сдачи в соответствии со своим графиком.

Средний уровень

Practicing engineer or graduate level engineering student.

Прибл. 10 часов на выполнение

Английский

Преподаватели

Timothy Scherr

Senior Instructor and Professor of Engineering Practice

Electrical, Computer, and Energy Engineering

60,038 учащихся

5 курсов

от партнера

Колорадский университет в Боулдере

CU-Boulder is a dynamic community of scholars and learners on one of the most spectacular college campuses in the country. As one of 34 U.S. public institutions in the prestigious Association of American Universities (AAU), we have a proud tradition of academic excellence, with five Nobel laureates and more than 50 members of prestigious academic academies.

Сделайте шаг навстречу диплому магистра.

курс входит в онлайн-программу ''Master of Science in Electrical Engineering' от партнера Колорадский университет в Боулдере. Если вы переходите на полную программу, курсы засчитываются при получении диплома.

Подробнее…

Программа курса: что вы изучите

Неделя

Неделя 1

2 ч. на завершение

Softcore Processor Development Flow

This module introduces the concept of a soft processor in general, and of hardware design for the soft processor in particular. It presents an overview of soft processors, describing all the different kinds that are available from Xilinx, Altera, Microsemi, and Lattice and then goes into depth about the Nios II soft processor from Altera. The benefits of using soft processors to prevent obsolescence and provide flexibility are explained. The content guides you through a hardware design of the Nios II processor using Qsys, the Altera system design tool. Lastly, design of a custom instruction in the Nios II is presented, showing the versatility of the soft processor in an FPGA.

2 ч. на завершение

11 видео ((всего 86 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения, 1 тест

11 видео

Course Introduction1мин

Create a Soft Processor1мин

Soft Processor Advantages8мин

Soft Processor Flows5мин

Soft Processor Architectures, Part 111мин

Soft Processor Architectures, Part II7мин

Nios II Development, Part I6мин

Nios II Development, Part 28мин

Platform Designer Live Demo20мин

Nios II: Compilation5мин

Nios II: Customization7мин

1 материал для самостоятельного изучения

FPGA Softcore Processors and IP Acquisition Assessment Strategy10мин

1 практическое упражнение

Module 1 Quiz30мин

Неделя

Неделя 2

3 ч. на завершение

Writing Software for Softcore Processors

This module delves further into the development of soft processors, It describes the soft processor development flow in more detail, including the tools needed to develop software for the soft processor. It then introduces the Eclipse-based IDE for Nios II software development, and then shows how the output of the Qsys design is used to establish a Board Support Package (BSP) for the processor, which is necessary because the processor hardware design can be changed and the BSP software library must support any changes. Use of the BSP editor to configure the processor by programming control registers is demonstrated. Finally, the use of the custom instruction developed in Module 1 is presented, including the use of software macros to complete the implementation of the custom instruction.

3 ч. на завершение

8 видео ((всего 33 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения, 1 тест

8 видео

Introduction to Software for Soft Processors2мин

Software for Soft Processors4мин

Introduction to the NIOS IDE3мин

C Programming for Soft Processors4мин

Building C Programs3мин

Programming Soft Processors6мин

Memory in the NIOS II4мин

Accessing Custom instructions4мин

1 материал для самостоятельного изучения

Week 2 Readings1ч 30мин

1 практическое упражнение

Module 2 Quiz30мин

Неделя

Неделя 3

2 ч. на завершение

IP Acquisition and Integration

Modern FPGA design is no longer centered on HDL module design as it is on acquisition and use of IP Cores. In this Module we will introduce IP cores including offerings from all the major vendors, Intel Altera, Xilinx, Microchip Microsemi, and Lattice. You will learn how to find, acquire, and use these cores.

2 ч. на завершение

6 видео ((всего 26 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения, 1 тест

6 видео

Introduction to IP Cores1мин

Microsemi IP Cores5мин

Intel Altera IP Cores6мин

Xilinx IP Cores2мин

Lattice IP Cores5мин

Intel Altera IP Cores for Qsys3мин

1 материал для самостоятельного изучения

Week 3 Readings1ч

1 практическое упражнение

Module 3 Quiz30мин

Неделя

Неделя 4

4 ч. на завершение

Introducing ModelSim and Simulation for Verification

As we work on more complex FPGA designs, the challenges to create an error-free design mount exponentially. Having a good grasp of the tools needed to verify correctness of design has become more and more important. After introducing simulation in previous sessions, in this module we will examine simulation with ModelSim in more depth by working through some examples. This will show the utility of simulation for verification and debugging. This module will also describe in some detail how the simulator works and how it achieves concurrency through the use of delta delays. As a final step in the debugging process, the internal logic analyzer SignalTap II is introduced.

4 ч. на завершение

8 видео ((всего 67 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения, 1 тест

8 видео

Introducing ModelSim and Simulation for Verification2мин

Basics of RTL Simulation8мин

Simulation with Altera ModelSim9мин

Starting ModelSim from Quartus Prime12мин

Testbenches for Verification3мин

Designing for Simulation13мин

Simulation for Verification7мин

Logic Analysis with SignalTap II8мин

1 материал для самостоятельного изучения

Week 4 Reading2ч

1 практическое упражнение

Module 4 Quiz30мин

Специализация FPGA Design for Embedded Systems: общие сведения

The objective of this course is to acquire proficiency with Field Programmable Gate Arrays (FPGA)s for the purpose of creating prototypes or products for a variety of applications. Although FPGA design can be a complex topic, we will introduce it so that, with a little bit of effort, the basic concepts will be easily learned, while also providing a challenge for the more experienced designer. We will explore complexities, capabilities and trends of Field Programmable Gate Arrays (FPGA) and Complex Programmable Logic Devices (CPLD). Conception, design, implementation, and debugging skills will be practiced. We will learn specifics around embedded IP and processor cores, including tradeoffs between implementing versus acquiring IP. Projects will involve the latest software and FPGA development tools and hardware platforms to help develop a broad perspective of the capabilities of various Programmable SoC solutions. Topics include:

Verilog, VHDL, and RTL design for FPGA and CPLD architectures FPGA development tools flow: specify, synthesize, simulate, compile, program and debug Configurable embedded processors and embedded software Use of soft-core and hard-core processors and OS options FPGA System engineering, software-hardware integration, and testing IP development and incorporating 3rd-party IP The capstone course will give the learner the opportunity to practice and implement the concepts covered by building FPGA systems based on low cost evaluation boards.

Часто задаваемые вопросы

Когда я получу доступ к лекциям и заданиям?
Доступ к лекциям и заданиям предоставляется в зависимости от типа регистрации. Если вы проходите курс в режиме слушателя, то получите бесплатный доступ к большинству материалов курса. Чтобы открыть оцениваемые задания и возможность получить сертификат, необходимо будет приобрести прохождение с сертификатом. Это можно сделать во время прохождения в режиме слушателя или после него. Если вы не видите варианта 'Режим слушателя'.
Курс может не предлагаться в режиме слушателя. Попробуйте бесплатную пробную версию или подайте заявку на финансовую помощь.
Курс предлагаться в режиме 'Полный курс, без сертификата'. В нем можно просматривать все материалы, выполнять обязательные задания и получить итоговую оценку. Приобрести дополнительно прохождение с сертификатом в таком случае нельзя.
Что я получу, оформив подписку на специализацию?
Записавшись на курс, вы получите доступ ко всем курсам в специализации, а также возможность получить сертификат о его прохождении. После успешного прохождения курса на странице ваших достижений появится электронный сертификат. Оттуда его можно распечатать или прикрепить к профилю LinkedIn. Просто ознакомиться с содержанием курса можно бесплатно.
Is financial aid available?
Да, Coursera предоставляет финансовую помощь учащимся, которые не могут оплатить обучение. Чтобы подать заявление, перейдите по ссылке "Финансовая помощь" слева под кнопкой "Зарегистрироваться". Заполните форму заявления. Если его примут, вы получите уведомление. Обратите внимание: этот шаг необходимо выполнить для каждого курса специализации, в том числе для дипломного проекта. Подробнее
Получу ли я зачеты в университете за прохождение курса?
Этот курс не приравнивается к зачету в университетах, однако некоторые вузы принимают сертификаты на свое усмотрение. Дополнительную информацию уточняйте в своем деканате. Онлайн-дипломы и сертификаты Mastertrack™ от Coursera позволяют получить зачеты.

Остались вопросы? Посетите Центр поддержки учащихся.

FPGA Softcore Processors and IP Acquisition