11月7日至9日,第一届冬季“数字嵌入式系统”学校在西伯利亚联邦大学空间与信息技术研究所举行。 学校的参与者是西伯利亚联邦大学的学生和研究生。
我叫Alina,我努力工作,为太空技术开发嵌入式任务关键型控制系统。 我也是西伯利亚联邦大学计算机工程系的研究生。 我喜欢学习新事物,因此,在得知即将于10月2日至5日在新西伯利亚举办一
所有关数字电路,基础架构和Verilog使用的学校之后 ,我立即在这里注册。 有两个同事和我一起去了那里-鲍里斯·杜德金(Boris Dudkin)和德米特里·弗拉索夫(Dmitry Vlasov),他们甚至是学校的助手。 该计划既有趣又丰富,我非常喜欢学校,最后我问了我们的老师Stanislav Zhelnio(
SparF )一个
问题 :如何在克拉斯诺亚尔斯克开设一所类似的学校? 斯坦尼斯拉夫毫不犹豫地回答说,我们自己将能够组织和执行它。
在学校的组织过程中,我们意识到,对于西伯利亚联邦大学和我们工作的企业而言,这种联合活动虽然是一项新的任务,但并非难事。 该学校有一个“克拉斯诺亚尔斯克”的名字-第一个地区冬季学校“数字嵌入式系统”。
第一天
在开幕当天,向我展示了播放的机会。 这是我首先谈到的:
•硬件描述的语言以及为什么需要它
•什么是FPGA
•组合逻辑基础
•基本逻辑元素及其在Verilog上的描述
•测试环境(Testbench)
•使用模拟器(Modelsim)检查组合电路的操作
•综合电路设计,英特尔Quartus GUI
•在FPGA上实现时,综合的组合方案是什么?
•编写调试板
•在调试板上验证项目
•Makefile的基础知识,可以在非项目模式下工作
•多路复用器及其在Verilog HDL上的描述方法
•解复用器及其在Verilog HDL上的描述方法
•案例研究:使用7段指标
•Verilog HDL中的条件编译
完全不同的学生参加了学校的工作,有本科生,还有本科生和研究生。 因此,要特别注意基础知识。 首先,听众在提交的材料上用“我们在三个学期中做到了”,“一切都在这里简单”,“我们可以做夸脱”和“游泳,我们都知道”等字眼进行评论,但是在收到第一个实际作业后,这些人开始参与,从那时起,评论和问题就开始了。在这种情况下。
第二天
第二天,讲故事的人是软件工程师Boris Dudkin,他为FPGA和ASIC编写了真实的项目。 这是他所说的:
•组合电路和信号传播时间
•时钟和串联电路
•Verilog HDL中的各种分配
•D-trigger及其在Verilog上的各种实现:异步和同步重置,写许可端口
•在基于FPGA的实现中合成的时序电路是什么?
•注册及其实施
•计数器及其实现
•动态和静态纪律
•亚稳和同步器
•不必要的闩锁,后果和避免方法
•有限状态机(Mura和Miles)
•以过渡图的形式展示机器
•在Verilog HDL上实施计算机
•复杂自动机设计的一般方法
•在Verilog上逐步实现超声波距离传感器的接口模块
同样在第2天,我们发布了一项独立工作任务:
- FPGA的4x4键盘接口模块的实现
- FPGA计算器实现
在这里,人们已经可以听到家伙们的大脑吱吱作响的声音。 有问题,第一个结果使人感到高兴,有令人烦恼的感叹是电路无法正常工作。
第三天
我认为,第三天所有的乐趣就开始了。 这一天是由工程师德米特里·弗拉索夫(Dmitry Vlasov)教授的,他于2018年才从大学毕业。 德米特里已经参加了3所类似学校。 第一次(在托木斯克)他是参与者,第二次(在新西伯利亚)他协助了,现在在克拉斯诺亚尔斯克德米特里谈到了schoolMIPS处理器的实现。 在第3天,我们有:
•流水线基础
•建筑与微架构
•MIPS汇编器中编写程序的基础
•使用MARS模拟器(MIPS)
•以schoolMIPS为例设计最简单的单周期处理器
•数据路径和控制设备
•编译程序,在模拟器和调试板上启动处理器
•独立工作。 向处理器添加对新指令的支持
用料
- 所有课程材料(幻灯片,脚本,资源,文献)均可在线获得( github , 其他材料 )。 幻灯片以可疑的样式设计,当它们上有很多文字时,希望这样可以更轻松地了解脱机材料。
- 在装有Intel MAX10 FPGA的Terasic DE10-Lite主板上执行了实用且独立的任务。
- 《数字电路与计算机体系结构》一书可以电子形式免费获得( 链接 ),也可以纸质购买( 链接 )。 它很容易阅读,像小说一样带走。 它的入门门槛低-不需要一些特殊知识即可开始阅读。 最近,已经发布了关于ARM体系结构的附加功能( 链接 ); 该书提供了一些代码示例,以及可用于构建您自己的课程的幻灯片(英语和俄语版本)( 链接 )。
致谢
- 感谢Stanislav Zhelnio( SparF )和Yuri Panchul( YuriPanchul ),他们支持我们的尝试,提供了建议,提供了调试板,并以各种可能的方式鼓励我们进行此活动。
- 另外,我要提到以M.F.院士命名的企业信息卫星系统。 列谢尼奥娃。 我和我的同事们都在那儿工作,该组织的最高权力机构以及我们的直接领导层为我们的努力提供了支持,并尽一切可能提供了帮助。
- 西伯利亚联邦大学的活动组织者是奥列格·弗拉基米罗维奇·内波姆尼阿奇(Oleg Vladimirovich Nepomnyashchy),他是主持我们事务的部门负责人,在大学里度过了官僚式的时光。 此外,课程在RoboLab实验室举行,该实验室是APPLE项目的一部分,由Oleg Vladimirovich担任协调员。 APPLE项目承包商NUL“微处理器系统”负责人,助理教授,Sirotinina Natalya Yuryevna也为学校提供了很多帮助。 NUL“微处理器系统”的助理Anton Khantimirov,APPLE项目执行者。
- 非常感谢我的同事德米特里·弗拉索夫(Dmitry Vlasov)和鲍里斯·杜德金(Boris Dudkin)同意帮助我,并每天从热列兹诺戈尔斯克(Zheleznogorsk)到克拉斯诺亚尔斯克(Krasnoyarsk)往返!
- 好吧,也感谢学生们! 我们喜欢你,机灵又有趣。 毕业后来找我们工作。
学校评论
亚历山大·卡拉什尼科夫:
在这三天中,对FPGA领域进行了简短的游览。 复杂性在不断提高,但是当一切解决后,真正的孩子气就兴起了。 当您了解FPGA中发生的并行处理时,世界的景象就会重新构建。 “接触”微体系结构后,我什至设法添加了自己的团队,然后是我的第一个汇编程序代码。这所学校是结识新朋友,与能够激发火花的真正有趣的人进行交流的好机会。 我希望它不会消失并发展为火。 谢谢你
斯维特拉娜·列申科(Svetlana Leshchenko):
非常感谢您提供如此有趣而丰富的经验。 实际上,确切地听到生产工人的评论和经验很有趣,因为我们的老师大多是理论家。 这就是为什么我们从未使用过诸如Visual Code之类的原因,而Visual Code却被证明非常方便。
作为回顾,我只能说在这所学校我学到了很多东西,并希望继续深造。 您的课程确实使我对FPGA编程感兴趣。
安东·汉提米罗夫(Anton Khantimirov):
从学校获得积极的印象,我将尽可能多地采纳我的工作。
这样的潜水对于理解各种不明显的发展方面很有用。
非常感谢组织者。
Goreva Veronica:
我喜欢一切,感谢您的团队所做的工作,在我们学院拥有这样的老师会很酷。
附言
苹果 -太空探索和智能机器人系统中的应用课程。 太空探索和智能机器人系统中的应用培训计划。 这是一个国际项目,其任务包括:
- 考虑到博洛尼亚进程的要求并基于欧洲领先大学的最佳实践,对目标领域中的现有课程进行现代化改造;
- 将欧洲财团合作伙伴的方法发展纳入教育过程;
- 为RoboLab智能太空机器人系统创建培训实验室;
- 教师培训;
- 在目标应用领域积极开展科学和实践活动合作。