-2431 Soc Design Erno Salminen, Tero Arpinen, Juha Arvio, Otto Esko Department of Computer Systems Tampere University of Technology Fall 2010 Erno Salminen - Aug. 2010
Course outline Lectures, Erno Salminen and Tero Arpinen, Monday 12-14 TC427 in Finnish (ES) Wednesday 10-12 TC427 in English (TA) First lecture Mon Aug 30th 2010 Voluntary but heartily recommended Project work, Juha Arvio and Otto Esko Mandatory Starts already at the first week! Exam dates 15.12.2010, 31.1.2011, 21.3.2011 WWW http://www.tkt.cs.tut.fi/kurssit/2431/ Nothing useful in POP! #2/13 Erno Salminen - Aug. 2010
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. #3/13 Erno Salminen - Aug. 2010
Esitiedot Yksinkertaistetut kurssien esitiedot 10/11, laatinut ES Kandidaatin tutkinto 25 op -1212 DigJärjTot 8 op (k2) -2431 SoC-Suunn DI-tutkinto 30 op -3541 Soc-Alustat 5 op (s3) Syventävä kok: 1. Ohj. alust 2. Sul.järj -1101 DigTeknPer. 4 op (s1) = ELE-1010 ElePer 1 3 op (s1) -1110 Mikroprosess 5 op (s3) = ELE-2300 SulProsPer 3 op (ke) -3200 Tkonetekn. I -1202 DigSuunn -1230 Laboratorio 3 op (k5) -1220 Aritmetiikka 4 op (s3) -3400 Tietokonetekn. II 5 op (k3) -1410 SuunnVarm 5 op (s3) -1400 ASIC I -1527 DSysDesIss. -3516 Signal proc. -3500 Mikrokontroll. -2301 Lang. sens.v sov. 5 op (s2) -1506 ASIC II 5 op (k4) -2526 Project work 5-8 op -3526 Proc. Design 5 op (s3) -2456 Wireless.sen s. 5 op (k4) 4. Dig. piirit 3. Pros.tekn 6. Sens.verk 2. Sul. järj. 2. Sul. järj. pakollinen suositeltava Tarkista eksaktit esitietovaatimukset opinto-oppaasta. #4/13 Erno Salminen - Aug. 2010-9617 SciePubl 6 op (s1) -2530 SatellPaik. -1540+1550 DI-työ semin 1+0 op -2556 Inertial nav. 5 op (k5) -2540 PaikannMen 3 op (k5) -9626/9636 Seminar 3-6 op -9606 OrPostGrad 4-5 op (k4) -9646 Colloqium 3 op 5. Paikannus muut
International master studies: Dependencies between DCS courses, study year 10/11 1st year 2nd year i) -1527 Dig Sys Design Issues 5 cr (p4) -2437 SoC Design 5 cr (p1) ii) -3547 Soc Platforms 5 cr (p3) -1426 Dig Design For FPGA 4 cr (p1) Prequisite -1506 ASIC design II 5 cr (p4) -2526 Project work 5-8 cr -1540+1550 MSc Thesis semin. 1+0 cr -9606 Or PostGrad Studies 4-5 cr (p4) -3516 Signal processors 5 cr (p1) -3416 Computer Arch 7 cr (p3) -9617 Scientific Publishing 6 cr (p1) iii) -3526 Processor Design 5 cr (p3) -9626/9636 Seminar 3-6 cr, (p2)(p4) -2530 Satellite Positioning 5 cr (p1) -2540 Methods Of Positioning 3 cr (p4) -2456 Wireless.sens. 5 cr (p4) -9626/9636 Seminar 3-6 cr (p2)(p4) -2556 Inertial navigation 5 cr (p5) Legend: prequisite recommended order mandatory prequisite mandatory alternative (select at least one) supplemental #5/13 Check the exact dependencies from the study guide Erno Salminen - Aug. 2010
Esimerkkiaikataulu Digitaali-ja tietokonetekniikan opinnoista lukuvuodelle 2007-2008 (laatinut Erno Salminen, 3.4.2007) Esitiedot Kandidaatti, 25 op. kandiproj (8op) projekti (5-8op) 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 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 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 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 DI, 30 op. DI-työ Pakolliset / täydentävät 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) 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) Pakolliset, 10 op. 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) 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. 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) OHJ Pakolliset, 30 op. Joko a) tai b) a) ukontr (5 op) b) sul.pros. (5 op) Laitt-läh. (4op) EMC(5op) ELE ELE 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 #6/13 Erno Salminen - Aug. 2010
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 #7/13 Erno Salminen - Aug. 2010
Weekly lectures in fall 2010 35: Lect 1, Introduction to the course and digital systems 36: Lect 2: Reuse, Intellectual Property (IP) 37: Lect 3, Platform-based design 38: Lect 4, Verification 39: Lect 5, System simulation (perhaps Monday only!) 40: Lect 6, Integration example, performance evaluation 41: Lect 7, HW/SW partition, embedded SW Exam week - No lecture 43: Lect 8, Optimization, HW 44: Lect 9, Parallelism 45: Lect 10, Communication 46: Lect 11, Energy consumption 47: Lect 12: Guest lecture (hopefully ) 48: Lect 13: KOSKI MP-SOC design flow, Conclusions 49: (on reserve) #8/13 Erno Salminen - Aug. 2010
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 #9/13 Erno Salminen - Aug. 2010
Exercises Assistants: Juha Arvio (@tut.fi) and Otto Esko(@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: Mon 14-16, Tue 14-16, Thu 8-10 (TC417) First Thursday exercise on 2.9.2010 has been moved to 14-16 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 #10/13 Erno Salminen - Aug. 2010
Exercises (2) Project work is carried out in groups of 2 students Attending the exercise hours is voluntary The following assignment is introduced English introduction on Thursday, 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 #11/13 Erno Salminen - Aug. 2010
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! #12/13 Erno Salminen - Aug. 2010
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/ #13/13 Erno Salminen - Aug. 2010