-2431 Soc Design Erno Salminen, Juha Arvio, Tero Arpinen Department of Computer Systems Tampere University of Technology Fall 2009
Course outline Lectures, Erno Salminen, erno.salminen@tut.fi a) Monday 12-14 TB215 in Finnish b) Wednesday 10-12 TB215/TB216 in English First lecture Mon Sep. 7th 2009 Voluntary but heartily recommended Project work, Juha Arvio and Tero Arpinen Mandatory Starts already at the first week! Exam dates 9.12.2009, 15.2.2010, 12.4.2010 WWW (nothing useful in POP!) http://www.tkt.cs.tut.fi/kurssit/2431/ #2/12
Course info This course belongs Master studies (DI-tutkinto). Replaces the cource -2400 Introduction to digital system design It is targeted for 4th or 5th study year This course is compulsory in the following major studies (Aineopinnot) Ohjelmoitavat alustat ja laitteet Sulautetut järjestelmät. This course can be included (at least) in the following majors Digitaalisten piirien suunnittelu and Tietokone- ja prosessoritekniikka. #3/12
#4/12
Esimerkkiaikataulu Digitaali-ja tietokonetekniikan opinnoista lukuvuodelle 2007-2008 (laatinut Erno Salminen, 3.4.2007) Esitiedot Kandidaatti, 25 op. Aineopinnot A/B, 25op Syventävät opinnot: Ohjelmoitavat alustat ja laitteet, väh. 30 op vuosi 1 vuosi 2 vuosi 3 vuosi 4 vuosi 5 per. 1 per. 2 per. 3 per. 4 per. 5 per. 1 per. 2 per. 3 per. 4 per. 5 per. 1 per. 2 per. 3 per. 4 per. 5 per. 1 per. 2 per. 3 per. 4 per. 5 per. 1 per. 2 per. 3 per. 4 per. 5 Pakolliset, 20 op. digipk (3 op) upros (5 op) labra (3 op) DS (5 op) DJT (8 op) tkt I(5 op) aritm I (4 op) SoC-suunn (5 op) Varmenn. (5 op) alustat (5 op) kandiproj (8op) projekti (5-8op) DI-työ Käytetyt (itsekeksityt) lyhenteet: Laitoslyhenteet: Täydentävät, väh 10 op. digipk = -1100 Digitaalitekniikan perusteet, 3 op. = digitaali- ja tietokonetekniikka ukontr (5 op) mallinn.(5 op), x ASIC I (5op) form (5op),x labra= -1230 Digitaaliteknikkan laboratoriotyöt, 3 op. OHJ = ohjelmistotekniikka Rinnakk. (4op) Laitt-läh. (4op) Reaaliaika. (5op) Mobiili (5op) OHJ upros= -1110 Mikroprosessorit, 5 op. TLT = tietoliikennetekniikka Protokollat (5op) TLT DS= -1202 Digitaalisuunnittelu, 5op. (ent. -1200) ELE = elektroniikka DJT= -1212 Digitaalijärjestelmien toteutus, 8op. (ent. -1210) MIT = mittaustekniikka tkt I= -3200 Tietokonetekniikka I, 5 op. MAT = matematiikka Syventävät opinnot: Tietokone- ja prosessoritekniikka, väh. 30 op aritm I= -1220 Tietokonearitmetiikka I, 4 op. vuosi 4 vuosi 5 Varmenn.= -1410 Suunnittelun varmennus, 5 op. per. 1 per. 2 per. 3 per. 4 per. 5 per. 1 per. 2 per. 3 per. 4 per. 5 Pakolliset, 15 op. SoC-suunn= -2431 SoC-suunnittelu, 5 op. (ent. -2410) ukontr (5 op) tkt II (5 op) pros.suun (5 op) alustat -3541 Soc-alustat, 5 op. (ent. -3540) projekti DI-työ ukontr= -3500 Mikrokontollerijärjestelmät, 5 op. tkt II= -3400 Tietokonetekniikka II, 5 op. Täydentävät, väh. 15 op. prosssuunn= -3520 Prosessorien suunnittelu, 5 op. sign.pros (5op) Varmenn. (5 op) Soc (5op) alustat (5 op) ASIC I= -1400 ASIC-suunnittelu I, 5 op. ASIC I (5op) DS III (5op),* sign.pros= -3516 Signaaliprosessorit, 5 op. Rinnakk. (4op) Käyttis (4op) Lausekiel. (8op) Laitt-läh. (4op) OHJ satell. per. = -2530 Satelliittipaikannuksen perusteet, 5 op Reaaliaika. (5op) OHJ paik. men. = -2540 Paikannuksen menetelmät, 3 op Sul(3op) OHJ Luennoidaaan vain joka toinen vuosi: testatt. -1510 Testattavuussuunnittelu, 3 op * DS III -1566 Digital Design III, 5 op. * Syventävät opinnot: Digitaalipiirien suunnittelu, väh. 30 op form= -2511 Formaalit toi minnanvarmennusmenetelmät, 5 op. * vuosi 4 vuosi 5 ASIC II -1500 ASIC-suunnittelu II, 5 op. * per. 1 per. 2 per. 3 per. 4 per. 5 per. 1 per. 2 per. 3 per. 4 per. 5 Pakolliset, 10 op. SoC-mallinn= -2401 SoC-Mallinnus, 5 op. * ASIC I (5op) Varmenn. (5 op) asynkr, -1530 Asynkroniset piirit, 5 op. * projekti DI-työ Rinnak. = OHJ-4010 Rinnakkaisuus, 4 op. Käyttis = OHJ-4100 Käyttöjärjestelmät, 4 op. Täydentävät, väh. 20 op. Läitt-läh.= OHJ-4200 Laitteistonläheinen ohjelmointi, 4 op. SoC-suunn (5 op) testatt. (5op)* asynkr (5op)* ASIC II (5op)* Reaaliaika = OHJ-4400 Reaaliaikajärjestelmät, 3 op. DS III (5op)* Sul = OHJ-4300 Sulautetut järjestelmät, 4 op. Pjk Sov (4op) Integr dig (5op) Piirialkiot (5op) Mikr. Pakk (5op) ELE DI, 30 op. Pakolliset / täydentävät Lausekiel.= OHJ-4500 Lausekielten toteustustekniikka, 4 op. Nop. piir.(4op)* ELE Pjk Sov = ELE-2100 Puolijohdekomponenttien sovellukset, 4 op. Integr Dig = ELE-5100 Integroidut digitaalipiirit, 5 op. Piirialkiot = ELE-5050 Elektroniset piirialkiot, 5 op. Syventävät opinnot: Paikannus ja navigointi, väh. 30 op. Mikr. Pakk. = ELE-4150 Mikroelektroniikan pakkaustekniikka, 5 op. vuosi 4 vuosi 5 Nop. piir. = ELE-5300 Nopeat integroidut piirit, 5 op. (*) mahd. joka toinen vuosi per. 1 per. 2 per. 3 per. 4 per. 5 per. 1 per. 2 per. 3 per. 4 per. 5 Pakolliset, 16 op. satell. per (5op) paik. men. (3op) Paik. mat. = MAT-45800 Paikannuksen matematiikka, 3 op. Lang.per(5op) TLT Lang. per. = TLT-6100 Langattoman tietoliikenteen perusteet, 5 op. Paik.mat.(3op) MAT scie. publ = -9616 Scientific publishing, 4-5 op. orient = -9606 Orientation to Post-Graduate studies, 3 op. MAT Valinnaisia on niin paljon, että niitä ei listata tässä TLT MIT Täydentävät, väh. 14 op. Joko a) tai b) Syventävät opinnot: Sulautetut järjestelmät, väh. 30 op. vuosi 4 vuosi 5 per. 1 per. 2 per. 3 per. 4 per. 5 per. 1 per. 2 per. 3 per. 4 per. 5 SoC-suunn (5 op) Rinnakk. (4op) Käyttis (4op) Sul(3op) Laitt-läh. (4op) EMC(5op) a) ukontr (5 op) b) sul.pros. (5 op) OHJ ELE ELE Pakolliset, 30 op. Valinnaisia on niin paljon, että niitä ei listata tässä OHJ ELE Täydentävät, väh. 0 op. Laitoksen muut kurssit, esim. jatko-opintoihin vuosi 4 vuosi 5 per. 1 per. 2 per. 3 per. 4 per. 5 per. 1 per. 2 per. 3 per. 4 per. 5 sci.publ orient orient #5/12
Course material Lecture slides Collection of journal/conference papers Copyright of papers is owned by IEEE You must follow IEEE terms and conditions Can be downloaded from tut.fi -domain Many extra papers are listed for the really interested For example, they are cited in lecture slides Papers themselves are not exam material #6/12
Weekly lectures in fall 2009 37: Lect 1, Introduction to the course and digital systems 38: Lect 2: Reuse, Intellectual Property (IP) 39: Lect 3, Platform-based design 40: Lect 4, Verification 41: Lect 5, System simulation (perhaps Monday only!) 42: Lect 6, Integration example, performance evaluation Exam week - No lecture 44: Lect 7, HW/SW partition, embedded SW 45: Lect 8, Optimization, HW 46: Lect 9, Parallelism 47: Lect 10, Communication 48: Lect 11, Energy consumption 49: Lect 12: KOSKI MP-SOC design flow, Conclusions #7/12
Exam Typically many small questions (2-3 point each) and only few larger (6 points each) Questions from both lecture notes and articles Perhaps some question from excercise The course project must be successfully completed before you can attend an exam Questions are English Answers either in English or Finnish #8/12
Exercises Assistants: Juha Arvio (@tut.fi), Tero Arpinen (@tut.fi) In the project work, a motion-jpeg video encoder is implemented on Altera FPGA development board The projects work consists of a set of exercises After successfully finishing each exercise, one should have a working video encoder Exercises: Wed 12-14, Thu 12-14, Fri 12-14 (TC417) All needed software is installed on the workstations and can be used whenever the class is not reserved for other courses Ensure that you have the access rights to lab and password for computers #9/12
Exercises (2) Project work is carried out in groups of 1-2 students Attending the exercise hours is voluntary The following assignment is introduced English introduction on Friday, However, foreign students can attend any group Tools and algorithms are introduced Hints are given (bilingually) Questions are answered Completing each of the exercises is mandatory The returns have to be in time The returns have to be accepted #10/12
Exercises (3) Completed project work is valid for three successive exams Bonus points The maximum amount of bonus points is 6 Given according to the quality of returned exercises Bonus point criteria will be explained during the first exercises Cannot be used to upgrade a failed (grade 0) exam Following design guidelines given at lectures has a positive bias on bonus points More detailed description about the project work will be given during the first exercises Starts at the first week! #11/12
DE2 FPGA development board Students at DCS can borrow development board for completing the exercise works Can be used for own hobby projects Projects can be turned into BSc theses also, (contact the lecturer) http://www.tkt.cs.tut.fi/opetus/fpga_board/ #12/12