182.701 HW/SW Codesign
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2022W, LU, 4.5h, 4.5EC

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 4.5
  • ECTS: 4.5
  • Typ: LU Laborübung
  • Format der Abhaltung: Hybrid

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage

  •  für ein gegebenes Problem eine effiziente Partitionierung in Hardware und Software vorzunehmen
  •  die Auswirkungen einer Entscheidung für SW- oder HW-Lösung einzuschätzen
  • maßgeschneiderte Hardware Komponenten für einen Soft-Core Prozessor zu entwickeln und zu integrieren
  •  selbständig im Team ein herausforderndes kleiners Projekt zu bewältigen
  •  das Zeitmanagement für ein kleines Projekt zu bewältigen

Inhalt der Lehrveranstaltung

Lösung einer praktischen Aufgabe aus dem Bereich des HW-SW Codesign - Entwurf, Inbetriebnahme und Optimierung eines Gesamtsystems aus Prozessor, selbst entworfenen HW-Modulen (auf FPGA), Software (incl. Treibern). Beispiele für notwendige Schritte sind:

  • Codeoptimierung (auf C-Ebene)
  • Funktionen, die der Compiler nicht gut genug optimiert, in Assembly neu schreiben
  • Applikationspezifische Befehle für häufig ausgeführte Operationen zum Befehlssatz des Prozessors hinzufügen
  • Funktionen in Hardware auslagern (dafür entsprechende Module (finden oder) entwerfen und einbinden)

Methoden

Die Studierenden lernen den Umgang mit dem soft-core Prozessor Nios II von Intel sowie den zugehörigen Design Tools, insbesondere den Platform Designer und Quartus. Darüber hinaus wird den Studierenden viel Raum für eigene Entscheidungen zugestanden.

 

Prüfungsmodus

Prüfungsimmanent

Weitere Informationen

Eine Vorstellung und Vorbesprechung zu dieser LVA (wie auch zu anderen von der ECS-Gruppe angebotenen Master-LVAs) findet am

5. Oktober 2022 um 9:15 im Seminarraum DE0110 (Treitlstrasse 3, 1.Stock)

statt.


ECTS Breakdown

98.5 h    Lösen der Übungsaufgaben
      4 h    Vorbereiten der Zwischenpräsentation
      4 h    Vorbereiten der Abschlusspräsentation
      6 h    Anwesenheit bei den Präsentationsterminen und Abgabegesprächen
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112.5 h ( = 4.5 ECTS)

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Mi.09:00 - 11:0005.10.2022Seminarraum DE0110 Course Introduction (+ preview/intro of other master courses of the institute)
00:00 - 23:5907.10.2022 - 03.02.2023TILab Raum 5 Remote Lab Setup
Fr.11:00 - 12:0014.10.2022Seminarraum DE0110 Get-to-Know Q&A
Fr.11:00 - 12:0021.10.2022Seminarraum DE0110 Get-to-Know Q&A
Fr.00:00 - 00:0028.10.2022 Zoom: https://tuwien.zoom.us/j/95270238437 (LIVE)Get-to-Know Q&A
Fr.11:00 - 13:0004.11.2022Seminarraum DE0110 Main Task Presentation and Q&A
Fr.12:00 - 16:0002.12.2022Seminarraum DE0110 Midterm Presentations
Fr.12:00 - 16:0027.01.2023Seminarraum DE0110 Final Presentations
HW/SW Codesign - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Mi.05.10.202209:00 - 11:00Seminarraum DE0110 Course Introduction (+ preview/intro of other master courses of the institute)
Fr.07.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup
Sa.08.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup
So.09.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup
Mo.10.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup
Di.11.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup
Mi.12.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup
Do.13.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup
Fr.14.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup
Fr.14.10.202211:00 - 12:00Seminarraum DE0110 Get-to-Know Q&A
Sa.15.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup
So.16.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup
Mo.17.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup
Di.18.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup
Mi.19.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup
Do.20.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup
Fr.21.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup
Fr.21.10.202211:00 - 12:00Seminarraum DE0110 Get-to-Know Q&A
Sa.22.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup
So.23.10.202200:00 - 23:59TILab Raum 5 Remote Lab Setup

Leistungsnachweis

Vorführung der erarbeiteten Lösungen in einem Abgabegespräch mit dem Betreuer
Präsentation eines Konzeptes vor den anderen Gruppen sowie Diskussion betreffend der getroffenen Entscheidungen.

Distance-Learning Informationen:

Die Lehrveranstaltung findet heuer im Hybridmodus statt. Die Vorlesungs- bzw. Besprechungstermine werden, soweit möglich, in Präsenz an der Universität abgehalten. Abgabegespräche finden wiederum online statt (für die Identitätsfeststellung ist eine Webcam erforderlich).

Für die erste Phase des Kurses (Einzelarbeit) wird ein Fernzugriff auf die benötigte Hardware (FPGA-Board) eingerichtet. In der Gruppenphase, kann pro Gruppe ein Board ausgeborgt werden. Auch die Benutzung des Labors ist in diesem Semester möglich.

 

 

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
19.09.2022 14:00 07.10.2022 23:59 07.10.2022 23:59

Curricula

Literatur

Es wird kein Skriptum zur Lehrveranstaltung angeboten.

Vorkenntnisse

  • VHDL Hardware Design
  • C Software Entwicklung
  • Rechnerstrukturen - Befehlsatz, Pipelining, Speicheraufteilung (SRAM, DRAM, I-/D-Cache, Scratchpad, Register)
  • Verständnis von Algorithmen - Loop unrolling, Pipelining, Parallelisierung

Vorausgehende Lehrveranstaltungen

Begleitende Lehrveranstaltungen

Vertiefende Lehrveranstaltungen

Weitere Informationen

Sprache

bei Bedarf in Englisch