Sistemas Digitais Avançados › 42520

código no paco
42520
área científica
Informática / Arquitetura dos Sistemas Computacionais
créditos
6
escolaridade
ensino teórico-prático (TP) - 3 horas/semana
idioma(s) de lecionação
Português, Inglês
objectivos

A Unidade Curricular (UC) Sistemas Digitais Avançados (SDA) faz parte do elenco de UCs opcionais do último ano curricular dos cursos de Mestrado Integrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações (MIEET) e Mestrado Integrado em Engenharia de Computadores e Telemática (MIECT) da Universidade de Aveiro. A UC SDA destina-se a complementar, ao nível do projecto avançado de sistemas digitais as UCs introdutórias de carácter obrigatório da área científica da Arquitectura dos Sistemas Computacionais. Os tópicos abordados incluem as linguagens de modelação de sistemas digitais, os respectivos estilos de codificação orientados para a síntese, a reutilização de núcleos predefinidos de propriedade intelectual, as tecnologias de implementação, as ferramentas e o fluxo de projecto.

competências

Na UC SDA pretende-se que os alunos adquiram competências de projecto de sistemas digitais complexos, desenvolvendo para tal capacidades de:

  • Modelação e síntese de sistemas digitais de média-alta complexidade com base em dispositivos lógicos programáveis de elevada capacidade (FPGAs).
  • Utilização de ferramentas de projecto assistido por computador para efeitos de simulação, síntese, implementação, depuração e teste de sistemas digitais de média-alta complexidade.
  • Análise das métricas resultantes da implementação de um sistema e introdução de restrições e optimizações de forma a melhorar a qualidade final do projecto e/ou o cumprimento das especificações.

 

conteúdos

Os tópicos cobertos pela UC SDA são os seguintes:

  • Utilização de linguagens de descrição de hardware para modelação de sistemas digitais.
  • Técnicas e ferramentas de simulação de sistemas digitais.
  • Construção e reutilização de núcleos de propriedade intelectual.
  • Síntese, implementação e prototipagem rápida de sistemas digitais em dispositivos lógicos programáveis de elevada capacidade (FPGAs).
  • Análise temporal, energética e de utilização de recursos.
  • Especificação de restrições e optimização.
  • Depuração e teste.
avaliação

A avaliação da UC SDA é do tipo contínuo, baseada nos seguintes elementos (e factores de ponderação):

  • Avaliação das aulas com base em exercícios ou tarefas práticas de suporte à aprendizagem dos conteúdos programáticos (20%).
  • Apresentações orais sobre diferentes aspectos do programa da disciplina a investigar e a estudar de forma autónoma pelos alunos (30%).
  • Trabalho prático final acompanhado de relatório ou artigo científico submetido e apresentado em datas a definir (50%).
requisitos

Para a UC SDA são considerados fundamentais os conceitos abordados nas UCs de Sistemas Digitais, Arquitectura de Computadores I (introdução à estrutura e funcionamento dos processadores) e Arquitectura de Computadores II (organização de memória, barramentos, interfaces e periféricos dos sistemas computacionais), pertencentes aos currículos dos cursos de MIEET e MIECT acima referidos, ou outras com conteúdos semelhantes.

metodologia

Sendo SDA uma UC com uma forte componente prática, o tempo das aulas teórico-práticas, divide-se entre a apresentação de conceitos e a realização de tarefas de aplicação dos mesmos com base em ferramentas de projecto assistido por computador e placas de desenvolvimento. Estas tarefas dividem-se essencialmente em três grupos:

  • Introdutórias de ambientação às linguagens, ferramentas de projecto, tecnologia e plataforma de implementação.
  • Mini-projecto de suporte à aprendizagem progressiva e integrada dos conceitos e aquisição das competências pretendidas.
  • Trabalho final de aplicação a novas situações das competências e conhecimentos adquiridos.
bibliografia base
Digital Design: An Embedded Systems Approach Using VHDL, Peter J. Ashenden, 2008, Morgan Kaufmann. Advanced FPGA Design: Architecture, Implementation, and Optimization, Steve Kilts, 2007, John Wiley & Sons.
bibliografia recomendada
  • Peter J. Ashenden, “The Designer's Guide to VHDL”, 3 ed., Morgan Kaufmann, 2008, ISBN: 978-0120887859.
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