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FPGA系統設計實務

 

關於課程

積體電路設計為台灣高科技產業之一,而其中的數位積體電路設計流程,包含電路設計、邏輯合成、模擬驗證、光罩合成、下線製造。然而若要於學校課程中完整操作這些流程,其所牽涉的資金龐大,同時耗時多工,很難讓學生實現整個過程。所幸現今的製作技術另有一雛型實現的方式,其為FPGA實現,FPGA為可重複規畫電路架構的晶片,可以藉由個人電腦將電路佈局燒錄製至FPGA,即可完成電路的製作,學生可以藉由快速的FPGA電路實作過程了解整個數位積體電路設計流程,並且學習系統設計概念控制周邊元件,完成實用的電路系統。本課程是進入數位積體電路設計產業的入門磚,其中包含的內容如下:

1.    以深入淺出的方式讓同學了解數位積體電路設計流程。

2.    教導同學透過硬體描述語言寫出正確的暫存器轉移階層程式碼(RTL code)。

3.    介紹系統設計方法:

   (1)資料處理單元、(2)控制單元、(3)高階狀態機的呈現

4.    展示實際操作FPGA電路實作過程。

5.    系統設計範例。

 

課程關鍵字

FPGA, 數位系統設計, Verilog

 

授課大鋼

u01 積體電路與FPGA

u02 FPGA 簡介

u03 Quartus II 的使用

u04 Verilog 硬體描述語言介紹

u05 組合邏輯電路實作

u06 循序邏輯電路實作

u07 測試檔案的撰寫與模擬

u08 控制單元

u09 資料運算單元

u10 系統設計方法

u11 系統設計範例

 

 

成績評量標準

到課率:10% (課程觀賞率),作業:20%(每單元後面練習題答題率),期中考: 30%,期末考:40%

本課程為DeltaMOOCx認證課程,完成以下項目者,核發中文、英文證明書:

  1. 課程全數觀賞並參與考試
  2. 參與期中期末考,總成績達70分
  3. 無實體課程
  4. 第5單元結束後進行期中考,第11單元結束後進行期末考

 

 課程排程

 

日期

 課程單元

備註

第1週(9/10~9/16)

 積體電路與 FPGA

 

第2週(9/17~9/23)

 FPGA 簡介

 

第3週(9/24~9/30)

 Quartus II 的使用

 

第4週(10/1~10/7)

 Quartus II 的使用

 

第5週(10/8~10/14)

 Verilog 硬體描述語言介紹(I)

 

第6週(10/15~10/21)

 Verilog 硬體描述語言介紹(II)

 

第7週(10/22~10/28)

 Verilog 硬體描述語言介紹(III)

 

第8週(10/29~11/4)

 組合邏輯電路(I)

 

第9週(11/5~11/11)

 組合邏輯電路(II)

期中考

第10週(11/12~11/18)

 循序邏輯電路(I)

 

第11週(11/19~11/25)

 循序邏輯電路(II)

 

第12週(11/26~12/2)

 循序邏輯電路(III)

 

第13週(12/3~12/9)

 測試檔案的撰寫與模擬

 

第14週(12/10~12/16)

 控制單元

 

第15週(12/17~12/23)

 資料運算單元(I)

 

第16週(12/24~12/30)

 資料運算單元(II)

 

第17週(12/31~1/6)

 系統設計方法

 

第18週(1/7~1/13)

 系統設計範例

期末考

 


 

課程資訊

課程費用    免費

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