Praktikum Softprozessor WS 14/15
(G. Kemnitz)
Programierbare Logikschaltkreise (FPGA) können inzwischen Schaltungen aufnehmen, die in herkömmlicher Schaltungstechnik aus Millionen von Logikgattern bestehen. Da passt ein komplettes maßgeschneidertes Rechnersystem hinein ...
Versuchsobjekt sind Xilinx-FPGA-Baugruppen NEXYS3. Der Rechner wird aus vorentworfenen Rechnerbausteinen (Prozessor, Speicher-Controller, Speichern, Ein-/Ausgabeschnittstellen etc.) und optional auch selbst entworfenen Digitalschaltungen zusammengesetzt. Aus der Konfigurationsbeschreibung wird zum einen eine VHDL-Beschreibung für die Synthese und werden zum anderen die Header, und Treiber etc. für den Software-Entwurf generiert. Die Programmierung erfolgt in C in einer speziell konfigurierten Eclipse-Umgebung.
Zielgruppe: BA Technische Informatik und Interessenten
Credits: (ECTS): 3
Vorkenntnisse zur Programmierung in C und zum Hardware-Entwurf mit VHDL sind vorteilhaft, aber nicht Voraussetzung. Zusätzlich zu den Praktikumszeiten können auch die allgemeinen betreuten Laborzeiten genutzt werden.
Schritt-für-Schritt-Anleitungen
| Nr. | Anleitung | Inhalt | Ergänzungsmaterial |
|---|---|---|---|
| 1 | [MinSys] | Eintwicklung und Test eines minimalen Rechnersystems | [main.c] [nexys3.ucf] |
| 2 | [Debug] | Arbeit mit dem Debugger | [system.bit] [system_bd.bmm] [system.xml] |
| 3 | [Chipscope] | Hardware-Test mit Chipscope | [system.bit] [cst_main.c] [min_sys.mhs] [min_sys.ucf] [system_bd.bmm] [system.xml] |
| 4 | [LMB-IO] | Systemsentwurf mit dem LMB-IO-Modul | [system.mhs] [test_uart.c] [system.bit] [test_pit.c] [test_fit.c] [system_bd.bmm] [system.xml] [system.ucf] [test_seg7.c] |
| 5 | [LMB-LA] | Test des LMB-IO-Systems mit ChipScope | [system_mit_ILA.mhs] [system_ohne_ILA.mhs] [system.ucf] |
| 6 | [Interrupt] (in Arbeit) | Nutzung von Interrupts | [polling_test.c] [sys_interrupt.ucf] [sys_interrupt.mhs] [interrupt_test.c] [system.ucf] |
| 7 | [HS-CoDesign] (in Arbeit) | Integration eigener Hardware-Bausteine | [system.ucf] |
Prüfung und Bewertung
Bewertungsrichtline ist, dass für eine erfolgreiche Teilnahme 80% der Aufgabenblätter bearbeit und die beschriebenen Abnahmekriterien ausreichend erfüllt sein müssen. Bis zur Kontrolle/Prüfung sind alle Entwurfsdaten aufzubewahren. Für einen Leistungsnachweis ist keine Anmeldung im Prüfungsamt erforderlich und es erfolgt zum Abschluss eine stichprobenartige Kontrolle der gelösten Aufgaben am Rechner. Für Studiengänge, die für das Praktikum eine Note benötigen, ist die zugehörige Prüfung im Prüfungsamt anzumelden und es werden zusätzlich Fragen zur Lösungsfindung und zum Entwurf gestellt. Zur Prüfung bzw. Abschlusskontrolle dürfen alle Unterlagen und Ausarbeitungen, die Sie für nützlich erachten, genutzt werden.