Dari tanggal 7 hingga 9 November, Sekolah Musim Dingin Pertama "Sistem Embedded Digital" diadakan di Institut Teknologi Ruang dan Informasi dari Universitas Federal Siberia. Peserta sekolah adalah siswa dan mahasiswa pascasarjana dari Universitas Federal Siberia.
Nama saya Alina, dan saya bekerja keras, mengembangkan sistem kontrol misi-kritis yang tertanam untuk teknologi luar angkasa. Saya juga seorang mahasiswa pascasarjana dari Departemen Teknik Komputer di Universitas Federal Siberia. Saya suka mempelajari hal-hal baru, oleh karena itu, setelah mengetahui bahwa sebuah
sekolah dengan dasar-dasar sirkuit digital, arsitektur, dan penggunaan Verilog akan diadakan di Novosibirsk mulai 2 hingga 5 Oktober, saya langsung mendaftar di sana. Dua rekan kerja pergi ke sana bersama saya - Boris Dudkin dan Dmitry Vlasov, yang bahkan seorang asisten di sekolah. Programnya menarik dan kaya, saya sangat menyukai sekolah itu sehingga pada akhirnya saya bertanya kepada guru kami Stanislav Zhelnio (
SparF ) sebuah
pertanyaan : bagaimana cara mengadakan sekolah serupa di Krasnoyarsk? Stanislav menjawab tanpa ragu bahwa kita sendiri akan dapat mengatur dan melaksanakannya.
Selama pengorganisasian sekolah, kami menyadari bahwa untuk Universitas Federal Siberia dan perusahaan tempat kami bekerja, kegiatan bersama seperti itu, meskipun tugas baru tetapi tidak sulit. Sekolah itu memiliki nama "Krasnoyarsk" - Sekolah Musim Dingin Regional Pertama "Sistem Tertanam Digital".
Hari 1
Pada hari pembukaan, kesempatan untuk menyiarkan disajikan kepada saya. Inilah yang saya bicarakan pertama kali:
• Bahasa untuk deskripsi perangkat keras dan mengapa diperlukan
• Apa itu FPGA
• Dasar-dasar logika kombinasional
• Elemen logika dasar dan deskripsi mereka di Verilog
• Lingkungan uji (Testbench)
• Memeriksa operasi sirkuit kombinasional menggunakan simulator (Modelsim)
• Desain sirkuit sintesis, Intel Quartus GUI
• Untuk apa skema kombinasi disintesis ketika diterapkan pada FPGA?
• Memprogram papan debug
• Verifikasi proyek pada papan debug
• Dasar-dasar Makefile dan bekerja dalam mode non-proyek
• Multiplexer dan metode untuk deskripsinya di Verilog HDL
• Demultiplexer dan metode untuk deskripsinya di Verilog HDL
• Studi kasus: bekerja dengan indikator 7-segmen
• Kompilasi bersyarat di Verilog HDL
Siswa yang benar-benar berbeda ikut serta dalam pekerjaan sekolah, ada mahasiswa sarjana, dan mahasiswa sarjana dan pascasarjana. Oleh karena itu, perhatian pada dasar-dasar diberikan dengan hati-hati. Pada awalnya, para pendengar mengomentari materi yang disampaikan dengan kata-kata "kami melakukannya selama 3 semester", "semuanya sederhana di sini", "kita dapat melakukan quartus" dan seperti "berenang, kita tahu", tetapi setelah menerima tugas praktis pertama, orang-orang terlibat dan sejak itu komentar dan pertanyaan dimulai dalam kasus ini.
Hari 2
Pada hari kedua, pendongeng adalah Boris Dudkin, seorang insinyur perangkat lunak yang menulis proyek nyata untuk FPGA dan ASIC. Inilah yang dia bicarakan:
• Sirkuit kombinasi dan waktu rambat sinyal
• Sirkuit jam dan seri
• Berbagai jenis tugas di Verilog HDL
• D-trigger dan implementasinya pada Verilog dalam berbagai variasi: reset asinkron dan sinkron, tulis port izin
• Untuk apa rangkaian sekuensial disintesis ketika menerapkan berdasarkan FPGA
• Daftar dan implementasinya
• Konter dan implementasinya
• Disiplin dinamis dan statis
• Metastabilitas dan sinkronisasi
• kait yang tidak diinginkan, konsekuensi dan cara untuk menghindari
• Mesin dalam kondisi terbatas (Mura dan Miles)
• Presentasi mesin dalam bentuk diagram transisi
• Implementasi mesin pada Verilog HDL
• Pendekatan umum untuk desain automata kompleks
• Implementasi bertahap dari modul antarmuka sensor jarak ultrasonik pada Verilog
Juga pada hari ke 2 kami mengeluarkan tugas untuk pekerjaan independen:
- Implementasi modul antarmuka keyboard 4x4 untuk FPGA
- Implementasi kalkulator FPGA
Di sini orang sudah bisa mendengar bagaimana otak para lelaki berderit. Ada pertanyaan, ada sukacita di mata hasil pertama, ada seru menjengkelkan bahwa sirkuit tidak berfungsi sebagaimana mestinya.
Hari ke 3
Pada hari ketiga, semua kesenangan dimulai, menurut saya. Hari ini diajar oleh Dmitry Vlasov, seorang insinyur yang hanya lulus dari universitas pada tahun 2018. Dmitry sudah berpartisipasi di 3 sekolah serupa. Pertama kali (di Tomsk) dia adalah peserta, yang kedua (di Novosibirsk) yang dia bantu, dan sekarang di Krasnoyarsk Dmitry berbicara tentang implementasi prosesor schoolMIPS. Pada hari ke 3 kami memiliki:
• Dasar-dasar perpipaan
• Arsitektur dan mikroarsitektur
• Dasar-dasar program penulisan di assembler MIPS
• Bekerja dengan simulator MARS (MIPS)
• Merancang prosesor siklus tunggal paling sederhana pada contoh schoolMIPS
• Jalur data dan perangkat kontrol
• Mengkompilasi program, memulai prosesor di simulator dan di papan debug
• Pekerjaan mandiri. Menambahkan dukungan untuk instruksi baru ke prosesor
Material
- Semua materi kursus (slide, skrip, sumber, literatur) tersedia online ( github , materi tambahan ). Slide dirancang dalam gaya yang meragukan, ketika ada banyak teks di atasnya, dengan harapan hal ini akan membuatnya lebih mudah untuk berkenalan dengan materi offline.
- Tugas-tugas praktis dan independen dilakukan pada motherboard Terasic DE10-Lite dengan Intel MAX10 FPGA on board.
- Buku "Sirkuit digital dan arsitektur komputer", yang tersedia secara gratis dalam bentuk elektronik ( tautan ), atau dapat dibeli dalam kertas ( tautan ). Sangat mudah dibaca, dianggap sebagai fiksi. Ini memiliki ambang masuk yang rendah - beberapa pengetahuan khusus tidak diperlukan untuk mulai membacanya. Baru-baru ini, tambahan pada arsitektur ARM telah dirilis ( tautan ); Ada contoh kode yang tersedia untuk buku ini, serta slide (versi bahasa Inggris dan Rusia) yang dapat Anda gunakan untuk membangun kursus Anda sendiri ( tautan ).
Ucapan Terima Kasih
- Terima kasih kepada Stanislav Zhelnio ( SparF ) dan Yuri Panchul ( YuriPanchul ), yang mendukung upaya kami, membantu dengan saran, mengirim papan debugging dan secara umum mendorong kami dengan segala cara yang mungkin untuk melakukan acara ini.
- Secara terpisah, saya ingin mencatat Sistem Informasi Satelit perusahaan dinamai akademisi M.F. Reshetnyova. Rekan-rekan saya dan saya bekerja di sana dan otoritas tertinggi organisasi, serta kepemimpinan langsung kami mendukung kami dalam upaya kami dan dengan segala cara yang mungkin membantu.
- Penyelenggara acara dari Universitas Federal Siberia adalah Oleg Vladimirovich Nepomnyashchy, yang, sebagai kepala departemen yang menjadi tuan rumah kami, menyelesaikan momen birokrasi di universitas. Selain itu, kelas diadakan di laboratorium RoboLab, yang digunakan sebagai bagian dari proyek APPLE, di mana Oleg Vladimirovich adalah koordinator. Sirotinina Natalya Yuryevna, asisten profesor, kepala NUL "Sistem Mikroprosesor", kontraktor proyek APPLE, juga banyak membantu kami dengan sekolah. Dan Anton Khantimirov, Asisten, NUL "Sistem Mikroprosesor", Pelaksana Proyek APPLE.
- Terima kasih banyak kepada kolega saya Dmitry Vlasov dan Boris Dudkin karena setuju untuk membantu saya dan mengendarai setiap hari dari Zheleznogorsk ke Krasnoyarsk dan kembali!
- Terima kasih kepada para siswa juga! Kami menyukai Anda dan cerdas dan lucu. Datang kepada kami untuk bekerja ketika Anda lulus.
Ulasan Sekolah
Alexander Kalashnikov:
Selama tiga hari ini, kunjungan singkat ke dunia FPGA dilakukan. Kompleksitas tumbuh pada basis yang meningkat, tetapi kesenangan yang kekanak-kanakan muncul ketika semuanya berhasil. Gambar dunia dibangun kembali ketika Anda belajar tentang proses paralel yang terjadi dalam FPGA. Setelah "menyentuh" mikroarsitektur, saya bahkan berhasil menambahkan tim saya sendiri, lalu kode assembler pertama saya ... Sekolah ini adalah kesempatan bagus untuk berkenalan, mendapatkan pengalaman dalam berkomunikasi dengan orang-orang yang benar-benar menarik yang mampu memicu percikan api. Saya harap itu tidak hilang dan berkembang menjadi api. Terima kasih
Svetlana Leshchenko:
Terima kasih banyak atas pengalaman yang sangat menarik dan luar biasa ini. Bahkan, menarik mendengar komentar dan pengalaman para pekerja produksi, karena guru kami kebanyakan adalah ahli teori. Itulah sebabnya kami tidak pernah menggunakan, misalnya, Kode Visual, yang ternyata sangat nyaman.
Sebagai ulasan, saya hanya dapat mengatakan bahwa di sekolah ini saya belajar banyak dan berharap untuk melanjutkan studi lebih lanjut. Kelas Anda benar-benar memberi saya minat dalam pemrograman untuk FPGA.
Anton Khantimirov:
Kesan positif dari sekolah, saya akan berusaha mengadopsi sebanyak mungkin untuk pekerjaan saya.
Penyelaman semacam itu berguna untuk memahami berbagai aspek pembangunan yang tidak jelas.
Banyak terima kasih kepada panitia.
Goreva Veronica:
Saya menyukai semuanya, terima kasih kepada tim Anda untuk pekerjaan yang dilakukan, akan menyenangkan jika memiliki guru seperti itu di institut kami.
P.S.
APPLE - Kurikulum terapan dalam eksplorasi ruang angkasa dan sistem robot cerdas. Program pelatihan terapan dalam eksplorasi ruang angkasa dan sistem robot cerdas. Ini adalah proyek internasional yang tugasnya meliputi:
- modernisasi kurikulum yang ada di area target, dengan mempertimbangkan persyaratan proses Bologna dan berdasarkan praktik terbaik dari universitas-universitas Eropa terkemuka;
- integrasi ke dalam proses pendidikan perkembangan metodologis dari mitra konsorsium Eropa;
- pembuatan laboratorium pelatihan untuk sistem robot ruang angkasa RoboLab yang cerdas;
- pelatihan guru;
- kerja sama aktif dalam kegiatan ilmiah dan praktis di bidang terapan target.