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Name: Eingebettete Prozessoren
Type: Practical course
Lecturer: Leonie Köhler, geb. Ahrendts,
Dominik Stöhrmann
Term: Winter term
Date: siehe unten
Semester hours: 4
Examination type: n.a.

Organisation

 
Termin:

wöchentlich 4 SWS

dienstags von 13:15 - 16:30 Uhr

Im Wintersemester 2020/21 wird das Praktikum als digitale Veranstaltung (webbasiert) angeboten. 

Der erste Termin ist am 20.10.2020 um 13:15 Uhr. Teilnehmer erhalten über eine Studip-Nachricht die Zugangsdaten zur BBB-Webkonferenz.

Bitte auch schon einmal bei RocketChat, dem Instant Messenger der TU Braunschweig, anmelden.

Anmeldung:

Die Anmeldung erfolgt im StudIP (Veranstaltung "Praktikum Eingebettete Prozessoren mit Kolloq") vom 1.10.-25.10.2020.

Es sind Plätze für 15 Teilnehmer verfügbar. FCFS.

Bei Problemen mit der Anmeldung im studip bitte unter koehler(at)ida.ing.tu-bs.de melden.
 

Scheinerwerb:Anwesenheit, Kolloquium und erfolgreiche Teilnahme.

Aufgabenstellung:

 
Die Aufgabenstellungen, Datenblätter und Templates liegen auf dem IDA Fileserver.

Überblick

In diesem Praktikum soll eine passende Hardwarebeschleunigung für die folgende Aufgaben entworfen werden: Audiodaten zur Ausgabe an einen externen Soundmodul übergeben.

Die Audiodaten werden von einem PC per TCP/IP an das System übergeben und mittels eines kleinen Softwarestacks vorverarbeitet.

Dazu steht ein FPGA-Entwicklungsboard der Firma Altera bereit. Die Implementierung des Prozessors erfolgt mit Hilfe handelsüblicher automatischer Generatoren, in denen Custom Instructions (in VHDL) ergänzt werden können. Weitere Hardware (IP-Cores) kann über den Speicherbus angekoppelt werden.

Die Programmierung der Firmware erfolgt in C. Als Betriebssystem ist µC/OS-II verfügbar, dessen vorhandene Libraries (Ethernet Treiber, TCP/IP Stack, CF-Card...) verwendet werden können.

Ablauf

Das Praktikum gliedert sich in mehrere Teile. Die ersten Übungen bestehen aus einer Einführung in die verschiedenen Designstile: Reiner Softwareentwurf, reiner Hardwareentwurf und die Synergien die beim Coentwurf entstehen. In der zweiten Hälfte soll eine eigene Applikation definiert werden, die dann auf der Plattform umgesetzt wird.

Alle wichtigen Dokumente liegen in digitaler Form vor und müssen nicht zuhause ausgedruckt werden!

Aufgabenteil A: Einführung

Aufgabe 0

  • Vorstellung des Praktikums Eingebettete Prozessoren
  • Organisation und Bildung der Arbeitsgruppen
  • Kennenlernen der Altera-Toolsuite für den Hardware-Software-Entwurf

Aufgabe 1

  • Einführung in den Software-Entwurf: C-Programmierung

Aufgabe 2

  • Einführung in den Hardware-Entwurf: VHDL-Programmierung

 

Aufgabenteil B: Audio Streaming

Aufgabe 3

  • Software-Implementierung der D/A-Konverter-Ansteuerung und Sinus-Ausgabe

Aufgabe 4

  • Hardware-Unterstützung der D/A-Konverter-Ansteuerung und Sinus-Ausgabe

Aufgabe 5

  • Inbetriebnahme der Ethernet-Schnittstelle und Implementierung eines Streaming-Clients

 

 
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