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Digitales Hardwaredesign mit VHDL und FPGAs

Für digitales Hardwaredesign mit FPGAs ist VHDL mittlerweile eine unverzichtbare Programmiersprache. Ihr Einsatz ermöglicht eine erhebliche Verkürzung der Entwicklungszeiten sowie eine „Portierung“ des einmal entwickelten Programmcodes auf beliebige FPGAs/PLDs bis hin zur ASIC-Entwicklung. Das Ziel des Seminars ist eine praxisorientierte VHDL-Grundlagenschulung. Sie lernen die wesentlichen VHDL-Konstruktionen kennen, die für die Entwicklung von digitaler, synchroner Hardware benötigt werden. Ferner wird gezeigt, wie Korrektheit und Funktionalität des VHDL-Codes durch Simulationen überprüft werden können. Anhand von vielen praktischen Beispielen lernen Sie auch mögliche Fallstricke kennen, so dass Sie durch das Seminar Ihre Einlernphase für VHDL erheblich verkürzen.

Mittwoch, 24. bis Freitag, 26. September 20258.45 bis 12.00 und 13.30 bis 16.45 Uhr1. Einführung in den Hardwareentwurf mit VHDL ASICs, PLDs und FPGAs Modellierung von digitalen Schaltungen Entwurfsablauf und Entwurfswerkzeuge2. FPGAs und synchrone Schaltungen Aufbau von SRAM-FPGAs Beispiel Xilinx Artix-7-Serie synchrone Schaltungen3. Grundlegende Konzepte von VHDL Entity und Architecture Verhaltensbeschreibungen und Prozesse StrukturbeschreibungenTestbenches4. Objekte, Datentypen und Operatoren Deklaration und Verwendung von Objekten Datentypen mehrwertige Logik Arithmetik in VHDL Operatoren für Hardware-Datentypen Gültigkeitsbereich von Objekten Generics5. Sequentielle und nebenläufige Anweisungen IF- und CASE-Verzweigungen Schleifen unbedingte und bedingte nebenläufige Anweisung Schaltwerke Schaltwerke und Zähler6. Simulation von VHDL-Modellen7. Spezielle Themen Synchronisation von asynchronen Signalen Initialisierung der Schaltung8. Übungen: Erstellung und Simulation von VHDL-Modellen