FPGA Design

Table of Content

Syllabus

Topics

이 교과목은 다음과 같은 내용을 포함한다:

  1. 집적회로 설계 소개
    • 집적회로 제조과정
    • Device technologies
    • 비교
  2. FPGA 장치와 EDA 툴 소개
    • FPGA
    • EDA 툴
    • 설계 과정
    • 튜터리얼
  3. 조합회로 설계
    • Operators
    • 조합회로
    • 코드 개발
  4. 순서회로 설계
    • 기본 메모리 요소
    • 순서회로
    • 타이밍 분석
    • 코드 개발
  5. 유한 상태 기계(finite state machine)
    • FSM 표시
    • Mealy and Moore machines
    • FSM 코드 개발
  6. 기타
    • RAM
    • FIFO 버퍼

Grading

Activities Percentages
Attendance(출석) 10%
Attitude(태도) 10%
Homework(과제) 10%
Presentation(발표) 20%
Midterm(중간) 20%
Final(기말) 30%

Calendar

Week Topic Note
1 집적회로 설계 소개
2 FPGA 장치와 EDA 툴 소개
3 조합회로 설계
4 조합회로 설계
5 순서회로 설계
6 순서회로 설계
7 중간고사 집적회로 설계 소개, 조합회로 설계, 순서회로 설계
8 유한 상태 기계(finite state machine) 설계
9 유한 상태 기계(finite state machine) 설계
10 RAM(Random Access Memory) 소개
11 RAM(Random Access Memory) 컨트롤러 설계
12 FIFO 버퍼 소개
13 FIFO 버퍼 컨트롤러 설계
14 기말고사 준비
15 기말고사 집적회로 설계 소계, 조합회로 설계, 순서회로 설계, 유한 상태 기계(finite state machine), RAM, FIFO

Readings

Books

Pong P. Chu. FPGA Prototyping By Verilog Examples. 2008.

Pong P. Chu. RTL Hardware Design Using VHDL: Coding for Efficiency, Portability, and Scalability. 2006.

차영배. (기초부터 응용까지)Verilog HDL. 2007.

하판봉. (쉽게 배우는)Verilog HDL programming. 2016.


Papers

J. Cong et al. High-level Synthesis for FPGAs: From Prototyping to Deployment. IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems. 2011.

E. Monmasson et al. FPGAs in Industrial Control Applications. IEEE Transactions on Industrial Informatics. 2011.

K. Guo et al. Angel-Eye: A Complete Design Flow for Mapping CNN Onto Embedded FPGA. IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems. 2018.

J. Rodriguez-Andina et al. Angel-Eye: Advanced Features and Industrial Applications of FPGAs—A Review. IEEE Transactions on Industrial Informatics. 2015.

A. Shawahna et al. FPGA-Based Accelerators of Deep Learning Networks for Learning and Classification: A Review. IEEE Access. 2018.

Y. Ma et al. Optimizing the Convolution Operation to Accelerate Deep Neural Networks on FPGA. IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems. 2018.


Lecture Notes

집적회로 설계 소개

FPGA 장치와 EDA 툴 소개   |   Vivado 사용 메뉴얼

조합회로 설계

순서회로 설계

FSM 설계

RAM

영상처리


Exams

성적 조회: 학번을 입력하고 "조회"을 클릭하세요!

Projects

To be updated.

Spartan SP701 Schematic   |   Spartan SP701 XDC

ModelSim

예시 ModelSim 프로젝트   |   연습용 더하기 프로젝트

Yosys   |   예시 프로젝트 (합성 스크립트 포함)

조합회로 설계 프로젝트

순서회로 설계 프로젝트

FSM 설계 프로젝트

RAM 프로젝트

영상처리 프로젝트