FPGA 數位IC設計實戰【免費諮詢】
AI人工智慧的機器學習與深度學習、5G傳輸速度提升到10Gbps、無人駕駛汽車網路延遲時間需要小於1ms,這些都已無法再仰賴CPU計算來達成了...
為了獲得更高的運算效能與功耗性能、更低的延遲,以及用更短的開發週期,
FPGA 扮演著關鍵性的角色!
你將具備的能力:
1、 能夠寫出語意精準的Verilog程式與好用的testbench。
2、 以業界的角度實作訓練,養成數位電路設計與數位訊號處理能力。
3、 了解如何進行ASIC/FPGA chip integration Synthesis/Compile/Simulation
4、 掌握基於ARM的SoC FPGA硬核解決方案:設計SoC FPGA晶片、撰寫與驗證韌體Driver
5、 了解如何客製化開發IC。
6、 能夠掌握Debug技巧,活用Debug Tool,讓Debug更加快速有效率。
7、 使具備Gigabit Ethernet MAC與PHY網路通訊界面處理的能力
適合職務:
140200,140800,150100
艾鍗學院特邀請具16年以上FPGA開發經驗資深工程師,精心規劃「FPGA數位IC設計實戰」。本課程強調實作訓練為主,將會使用Intel(Altera) FPGA SoC 實驗平台進行主題式的單元實驗。
課程分成三個階段,階段一說明FPGA設計架構、Verilog語法、並行運算處理與有限狀態機設計TestBench及功能。
階段二實作FPGA I/O訊號處理與一般序列通訊設計,包含UART、SPI、I2C,以及訊號時序分析與模擬等。另外,因應未來5G網路趨勢,我們獨家安排了一個FPGA 專題製作,說明Gigabit Ethernet 的MII 界面與如何設計Gigabit Ethernet Switch。
第三階段說明如何設計一個基於硬核ARM Cortex-A的SoC FPGA的嵌入式系統晶片的解決方案。課程包含SoC FPGA晶片硬體設計,利用Intel Qsys整合軟體設計SoC system、在SoC上讀取/控制FPGA上的IP,並教你撰寫Driver 建構出基本的SoC FPGA嵌入式系統軟體。
|
|
● FPGA 技術簡介
- FPGA 硬體架構
- CPLD vs.FPGA
- 晶片功能與技術規格解讀
● Intel Cyclone V FPGA 晶片介紹
● Intel SoC FPGA 解決方案
● Intel Quartus Prime FPGA設計工具使用 (1)
- 軟體安裝
- 建立新專案
- 編譯 & 合成 |
|
● HDL硬體描述語言(部份講義預覽)
- Verilog 基本程式結構與語法說明
- 組合邏輯設計
- 同步邏輯設計
- 訊號取樣設計
- Cock dividing
- 模組化設計方式與參數傳遞
- Timing constraint 時序限制
- FSM 有限狀態機設計
● Verilog 應用練習-Digital Counter
|
|
|
|
● DE10-Nano Kit開發板介紹
● Intel Quartus Prime FPGA 設計工具使用 (2)
- Pin Assignment
- 加入 Intel's IP 使用MegaWizard (PLL,
RAM, ROM,FIFO, …)
- 燒錄code
● 設計除錯:使用SignalTap II Logic Analyzer
● 設計除錯:使用SignalProbe
● 設計除錯:訊號時序分析TimeQuest Timing
Analyzer&SDC (Synopsis Design Constraints)
● 設計除錯:使用 ModelSim模擬 |
|
● IP實作及UART通訊實驗
● IP實作及SPI通訊實驗
● IP實作及I2C通訊實驗
● Intel Avalon Bus Interface Protocol
● MegaCore® IP DDR3 Controller / DMA Controller
- 以存取Mobile DDR3 記憶體使用為例
● Gigabit Ethernet 專題製作
-整合Ethernet MAC( Medium Access Controller)
- 連接Gigabit PYH的 MII 界面說明
- Lab: 設計FPGA電路,控制MII 產生Ethernet Frame
- Lab: 透過FPGA電路,控制MII 側錄Ethernet Frame
|
|
第三階段 SoC FPGA - 嵌入式系統晶片開發實務
|
|
● 硬體設計- 設計你的SoC FPGA 晶片
- Intel Cyclone V SoC FPGA 簡介
- Qsys compoent的建立流程
- 利用Intel Qsys整合軟體設計SoC system
- LAB:使用QSYS整合 I2C/SPI design 至 SoC FPGA
|
|
● 韌體Driver撰寫與驗證
- Intel SoC FPGA程式編譯,程式燒錄,程式開發環境建立
- 在SoC上讀取/控制FPGA上的IP
- LAB: GPIO Driver 控制FPGA上的 LED, DIP switch
-...
|
*什麼是FPGA?
FPGA(Field Programmable Gate Array),是一種可程式化的IC,讓使用者依據所需要的功能去設計修改IC。和提供固定電路功能的標準IC相比,FPGA可以讓設計師任意設計與配置晶片中的數位邏輯元件功能及數量,例如的Counter、Timer、PWM、UART、SPI等。除此之外,FPGA還可以隨意更換輸入和輸出的PIN腳,讓PCB板的線路配置以最簡便的方式完成。
*Why SoC FPGA ?
目前嵌入式系統晶片開發人員必須面對激烈的市場挑戰,被要求更高的單位功耗性能/運算效能、更低的時延以及更短的開發週期來滿足各種的市場需求,因此基於FPGA的SoC已成為最流行且可能的解決方案。
簡單來說,就是在FPGA可程式邏輯晶片嵌入了一個「硬核」處理器系統-- SoC(ARM處理器、記憶體控制器、I/O週邊)。
在SoC FPGA 架構下可以彈性的設計,單純使用ARM SoC、僅單獨使用FPGA或兩者一起使用。當兩者一起用時, FPGA可以作為ARM週邊的角色,針對大量且須經複雜運算的資料,如數據資料、影像訊號、聲音訊號等,可利用FPGA 硬體並行運算能力設計演算法追求最佳效能。因此,利用SoC FPGA 架構所設計的嵌入式平台,不僅可以突顯了產品優勢,在價格和性能上都可以達到最優,更重要的是產品能夠及時上市。
* 艾鍗的FPGA課程,和學校教的有什麼一樣?
1. 在本課程的Verilog程式部分,不是只談Verilog基本語法本身而是強調如何寫出一個語意精準的Verilog程式,及如何寫出好的testbench。
2. 以業界的角度重新建立詮譯數位電路設計,讓學員可以用一致的概念來設計實作不管是LED燈,I2C,SPI,甚至是SoC的硬體電路專案。
3. 在實作部份,會教導學員如何利用Intel提供的Debug Tool,讓Debug更加快速有效率。
*Why 我們設計網路介面的專題製作?
「5G、IoT、AIoT、ADAS來了,我們需要 速 度 。」
艾鍗的FPGA課程除了建立你對數位電路設計的概念及業界實務做法,特別引入網路介面的部份來製作一個完整應用的topic。為何不選用現成的網路晶片,而要利用FPGA來做呢? 因為有一些應用是需要對網路封包做特別的硬體加速處理,例如應用在金融交易的高頻交易(HFT)介面卡,加上未來是一個網路頻寛100G甚至400G的時代,FPGA本身可以實作40G/100G的網卡,而這個功能是一般的CPU還無法做到的。 另外,很多人在處理網路的時候,並不知道原理,所以當網路不通的時候,就不知道怎麼debug... 想像一下,假設網路斷訊的現象發生在AI無人車、無人機、機器人,造成雲端的智慧指令無法傳遞到終端,其後果勢必相當嚴重。 未來是一個IoT的時代,甚至AIoT的時代,而沒有網路,就沒有物聯網。帶到5G和FPGA部分,舉凡機器人、自駕車、無人機,甚至是擴增實境(AR)或虛擬實境(VR)等應用項目,其實都極為仰賴即時的影像分析及辨識處理,反應速度必須快到毫秒甚或微秒等級。台積電 3 奈米製程,預計未來主要應用將以AI和5G為主,全球電信營運商、設備商、裝置商、晶片廠甚至是政府,整個產業鏈已經逐漸往5G移動。透過這項FPGA專題,能帶給你坊間學不到的網路KnowHow。
|
楊同學:此課程內容很好,提供很多資料與方法,與此行業的生態
葛同學:非常清楚且實用
吳同學:硬體概念上充分瞭解
林同學:工作有用
洪同學:老師講解很詳細,經驗豐富
陳同學:與市場、工作需求相符
黃同學:與業界工作需求相關
黃同學:都很棒
蔡同學:工作上可以使用到。Timing Analysis、網路介面實作、感覺實用性高
林同學:一般的序列通訊設計更瞭解,對用於工作上有很大的幫助
張同學:I2C設計與業界經驗分享十分受益
卓同學:講師認真負責
劉同學:課程設計精心優良,搭配優秀師資與實作入門容易被消化,可謂是學生理想的學習課程
潘同學:合乎業界實務
江同學:這門課可以讓你快速的上手FPGA相關軟體的使用以及coding方法,對於想要上手以及想要精進的人都有幫助
張同學:對於想轉職或想提升工作技能的人來說真的要來
洪同學:講師授課內容詳細
|
Jemmy (講師具16年數位IC設計經驗)
▪ 電機工程碩士 ▪ 資深數位IC設計工程師
▪ FPGA/CPLD設計 ▪ Verilog HDL ▪ Gigabit Ethernet網路介面訊號處理
▪ FPGA SoC系統設計 ▪ 數位電路分析設計 ▪ 數位晶片產品開發
─ 演算法與架構並存的時代,用FPGA以更快的速度把產品做出來
Ted Chang (講師具16年數位IC設計經驗)
▪ EE工程碩士 ▪ 資深數位IC設計工程師
▪ FPGA/ASIC設計 ▪ RTL Design, FPGA Validation ▪ 系統晶片設計與整合
▪ Gigabit Ethernett, TDM over IP, video over data design
▪ ARM SOC AXI/AHB/APB ▪ IC電路模擬測試 ▪ Verilog /VHDL
─ 雖然資深但是不間斷Learning
如您對本課程有興趣,或需相關諮詢,請於下方留下您的聯絡資訊,我們將派專人與您聯繫,感謝您!
FPGA課程 http://bit.ly/2ODQJPE
免費說明會 http://bit.ly/2OE6pSQ
更多相關課程推薦
-
2024-06-29財團法人金屬工業研究發展中心
-
2024-05-23工研院產業學院 台北學習中心
-
2024-06-01上益資訊管理顧問有限公司
-
2024-05-28中國文化大學推廣教育部
-
隨時開課丸悅有限公司