Praktikum System-on-Chip

Empfohlene Vorkenntnisse

• Kenntnisse im Verilog Entwurf, z.B. aus Design Digitaler Schaltkreise (2312683)
• Kenntnisse im Entwurf analoger Schaltungen (Verstärkerschaltungen, Stabilitätsbetrachtungen), z.B. aus Design analoger Schaltkreise (2312664)
• Kenntnisse im VHDL Entwurf, z.B. aus Hardware Modeling and Simulation (2311608)
• Kenntnisse in Simulation digitaler Schaltungen, z.B. aus Hardware Modeling and Simulation (2311608)
• Kenntnisse von Hardware Entwurfsprozessen und Algorithmen, z.B. aus Hardware-Synthese und -Optimierung (2311619)

Ziele

Die Studierenden können grundlegende Kenntnisse des digitalen und analogen Schaltungsentwurfs sowie der hardwarenahen Software­programmierung wiedergeben. In der Praxis sind die Studierenden in der Lage anhand einer aktuellen System-on-Chip-Architektur diese Methoden in den folgenden Bereichen anzuwenden:

• Simulation der entworfenen Digital- und Analogschaltungen
• Debugging der Implementierungen auf Simulations- und Realisierungsebene
• Verifikation des entwickelten Gesamtsystems durch Testbenches

Darüber hinaus können sie den Ansatz des Hardware/Software-Codesigns anwenden und können Realisierungstargets anhand der gegebenen Anforderungen bewerten (FPGA und ASIC).

Inhalte

Im Praktikum System-on-Chip wird eine vollwertige Mixed-Signal-Hardware­architektur zur Audio-Wiedergabe auf Basis eines System-On-Chip (SoC) entwickelt.

Der Systementwurf umfasst dabei das Erstellen notwendiger Teilkomponenten, deren Integration in ein Gesamtsystem sowie die Simulation und Verifikation der individuellen Komponenten und des Gesamtsystems. Ein Prototyp wird auf FPGA-Basis implementiert und getestet. Anschließend wird die Integration für eine mögliche ASIC-Fertigung vorbereitet. Dabei werden auch Analog-Schaltungen betrachtet und entworfen, um einen Audio-Verstärker aufzubauen.