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新加坡国立大学FPGA入门课程:硬件与嵌入式系统设计
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更新于2024-07-17
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"EE4218 Topic 1 Introduction to Hardware and Embedded Systems 是一门由新加坡国立大学的 Dr. Rajesh Panicker 教授讲授的课程,专注于 FPGA 的入门设计。该课程与当前的大数据、物联网(IoT)时代紧密相关,因为几乎所有的大型公司都在投资于 AI、计算机视觉、深度学习等领域的加速器开发。课程的重要性在于它高度符合市场需求,学员将有机会参与到创建神经协处理器这样的前沿项目中。 课程的前提条件包括对数字电路设计的基本理解,如逻辑最小化、组合电路和时序电路,以及状态机的设计。学生需要具备 VHDL 或 Verilog 的基础知识,并愿意在课程中自我提升。熟悉微处理器编程和使用 C 语言进行相当程度的编程经验也是必要的。此外,对图论和优化原理的兴趣,以及愿意利用最新工具进行学习和调试的能力(因为调试是学习过程的一部分),对于成功完成课程至关重要。 Giovanni De Micheli 的《数字电路的综合与优化》可能会被用作课程参考书目,提供深入的理论基础和实践指导。这门课程不仅教授硬件设计的理论,还将引导学生进入嵌入式系统设计的实际操作,帮助他们在行业需求旺盛的领域建立坚实的基础。EE4218 Topic 1 是一个结合理论与实践,培养未来硬件和嵌入式系统工程师不可或缺的学习平台。"
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Examples (Very Short List)
◼ Rocket engine
control
◼ Car engine
◼ Mobile phone
◼ Set-top box
◼ Car navigation
◼ Industrial control
◼ Telecom switches
◼ Global Positioning
System
◼ Air Traffic Control
◼ Radar
◼ Sonar
◼ Satellite control
systems
◼ TV receiver
◼ Flight control system
(fly-by-wire)
◼ Router
◼ Household
appliances
◼ ERP system, Credit
card machines
◼ Building automation
systems
10
Characteristics of Embedded Systems
◼ Part of a larger system, usually doing a dedicated task
◼ Typically has real-time response
◼ Must continuously monitor the desired environment and react to
changes within a specified time
◼ Might need 24x7 operation
◼ Considerations – power (mostly battery operated),
reliability, cost, firmware upgradability, size
◼ Tight integration of hardware and software
◼ Software – flexible, sequential
◼ Hardware – rigid, concurrent
11
Typical Architecture*
CPU
Reset
Control/
Watch Dog
SRAM/
DRAM
Co-processor
Flash Timer
Comm.
Interfaces
(I2C, SPI, UART)
Peripheral Bus
12
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Geo王庭琛
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