StudiumLehrveranstaltungenFachgebiet Architekturen und Systeme
Labor: Hardware-Praktikum: FPGA-Prototyping

Labor: Hardware-Praktikum: FPGA-Prototyping

Auf Field programmable Gate Arrays (FPGAs) können unterschiedliche Hardware-Implementierungen von Algorithmen flexibel realisiert und evaluiert werden. Die Algorithmen werden mit Hilfe einer Hardware-Beschreibungssprache implementiert und durch ein Synthese-Tool auf das FPGA abgebildet. Dieses Labor vermittelt grundlegende Kenntnisse über den Rapid-Prototyping-Prozess mit FPGAs.

INHALTE

Ziel dieses Labors ist es, grundlegende Bildverarbeitungsalgorithmen in der Hardware-Beschreibungssprache VHDL zu entwerfen. Die entworfenen Designs werden auf einem FPGA-Prototyping Board emuliert. Dazu werden Basiskenntnisse in VHDL vermittelt und exemplarisch die grundlegende Abbildungsmethodik eines Algorithmus in einen FPGA-basierten Hardware-Prototypen erläutert. Weitere Inhalte sind der Umgang mit einem Logic-Analyzer zum Debugging des entworfenen Designs sowie der grundlegende interne Aufbau eines FPGAs.

Das Labor umfasst vier Versuche:

    1. Versuch: Sekundenzähler mit dezimaler Ausgabe anhand einer 7-Segmentanzeige
    2. Versuch: Finite State Machine (FSM) - Ampelschaltung und Münzwechsler
    3. Versuch: Digitale Bildverarbeitung - Punktoperatoren (Invertierung, Binarisierung, Contrast Stretching)
    4. Versuch: Digitale Bildverarbeitung - lokaler Bildoperator (z.B. Gauß-Filterung)

ANMELDUNG

Die Anmeldung für das Miniprojekt FPGA-Prototyping erfolgt über das Institut für Systems Engineering - Fachgebiet Echtzeitsysteme im Rahmen des Hardware-Praktikums.

Materialien

Die Laborunterlagen werden bei der Einführungsveranstaltung ausgegeben und können über Stud.IP heruntergeladen werden (Veranstaltungsname: Miniprojekt FPGA-Prototyping).

Einführungsveranstaltung

Das Datum der Einführungsveranstaltung wird im Rahmen des Hardware-Praktikums bekanntgegeben und ist verpflichtend.

Gruppen

Die Bearbeitung der Projektteilaufgaben erfolgt in einer Gruppengröße von 2 Personen zu festen Laborzeiten (jeweils 4 Zeitstunden).

KONTAKT

Hardware-Praktikum: FPGA-Prototyping
Betreuer
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