Ce cours propose une vue d'ensemble de la conception logicielle et matérielle pour les objets dits « intelligents ». Il montre comment spécifier, concevoir et vérifier des composants matériels numériques, comment les intégrer dans un système à base de microprocesseurs et comment les utiliser depuis les couches logicielles.
Modalités pédagogiques : Travail en équipe et séances de travaux pratiques.
Les étudiants se voient confier des cartes de prototypage ainsi que les logiciels de conception associés pendant toute la durée du semestre.
Règles du cours : La présence aux séances de travaux pratiques est obligatoire.
- Livre : KILTS S. Advanced FPGA design: architecture, implementation, and optimization. Wiley-Blackwell, 2007, 352p.
- Livre : ASHENDEN P. J. Designer's guide to VHDL. Morgan Kaufmann Publishers In, 2008, 936p.
- Livre : SIMPSON P. La conception de systèmes avec FPGA. Dunod, 2014, 304p. (en français)
- Livre : ZURAWSKI R. Embedded systems handbook. CRC Press, 2009, 1503p.
- Livre en ligne : CROCKETT L., ELLIOT, R., ENDERWITZ M., STEWART B., NORTHCOTE D. The Zynq book. 2015 (http://www.zynqbook.com/ )
Représentations binaires d'entiers (signe + magnitude et complément de deux). Logique booléenne, opérateurs booléens. Programmation de base en C. Interface de base en ligne de commande GNU/Linux. Git, démarquage.
- Conception de composants matériels numériques, langages de description de matériel, simulation, vérification formelle, synthèse logique.
- Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), systèmes intégrés embarquant microprocesseurs et FPGAs ainsi que leur utilisation pour concevoir des prototypes de produits logiciels / matériels.
- Intégration système, interfaces entre composants d'un système numérique, pilotes logiciels de périphériques matériels, applications logicielles utilisant des périphériques matériels.
- Plus d’informations ici : https://perso.telecom-paristech.fr/pacalet/DS/
Objectifs d'apprentissage :
- Concevoir en autonomie un prototype de système intégrant un ou plusieurs opérateurs matériels pour le traitement et un microprocesseur, plus ses périphériques, pour le contrôle.
- Concevoir un système matériel/logiciel sur une carte de prototypage intégrant un microprocesseur et une matrice FPGA comprenant des accélérateurs matériels numériques dédiés, leurs interfaces avec le microprocesseur, des pilotes Linux, des bibliothèques logicielles et des applications logicielles pour gérer les accélérateurs matériels à partir de la pile logicielle.
Nb heures : 42,00
Evaluation :
- Projet (50% de la note finale) - la moitié des séances de travaux pratiques sont dédiés au projet
- Examen écrit (50% de la note finale)
