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Formation VHDL

Détails

Catégorie : Bienvenue

Publication : mercredi 30 août 2023 16:22

Écrit par Super Utilisateur

Affichages : 488

PROGRAMME DE FORMATION 

FPGA - System On Chip 

Initiation à la synthèse logique des circuits numériques programmables

4  JO - 28 heures - 2490€ H.T / pers - (Langue Français)

Introduction

La formation FPGA-SOC a pour but d’apporter aux stagiaires les connaissances de base nécessaires pour débuter la conception numérique sur FPGA. L’étude des méthodes d’analyse numérique ainsi que la synthèse logique en langage VHDL vous permettront de concevoir des systèmes numériques complets. La mise en application des nouvelles notions ainsi que les travaux pratiques proposés seront exécutés sur une plateforme de développement BEMICROMAX10 (Arrow) qui utilise le célèbre FPGA intel MAX10.

Nos objectifs

• Apprendre à concevoir des architectures numériques en utilisant les fonctionnalités et les performances offertes par un FPGA .
• Apprendre à synthétiser, simuler et tester  des circuits numériques en utilisant le langage VHDL.
• Utiliser les fonctions essentielles d’un environnement de développement dédié à la conception FPGA
• Concevez des machines à états et  configurer les ressources matérielles de votre FPGA. 
  

Public visé

Ingénieurs et techniciens qui désirent acquérir des connaissances en électronique numérique et en informatique embarquée.

Prérequis

Connaissances de base en électronique numérique souhaitées ainsi que des notions de base en langage C.

Méthodes pédagogiques 

1. Support de cours (Architecture, Logique combinatoire, Analyse et Synthèse numérique, Etude de cas, simulation numérique)
2. Une plateforme de développement complète pour chaque stagiaire permettra de réaliser les travaux pratiques.
3. Plusieurs travaux pratiques sont proposés en fonction des attentes du stagiaire (DAC, ADC, Transfert de données, commande de I/O) 
4. Mise en application du logiciel intel Quartus Prime* (QSYS, NIOS2)
5. Vidéo projecteur
6. Evaluation en fin de stage
7. Attestation de formation

Matériels et logiciel requis

La carte d'évaluation est mise à disposition par AUPAZE TECHNOLOGIES. (Nous pouvons fournir les PC dans certains cas)

Une liste des logiciels à installer vous sera fournie.  

*Seulement les fonctions de base nécessaires à la réalisation des travaux pratiques seront décrites lors de la formation.

Programme du stage ( 4 Jours - 14h théorie - 14h pratique )

Jours 1-2:  Les bases 

•  Architecture des composants programmables 

1. Etude comparative des différentes technologies ( Microcontrôleur, DSP, µProcesseur, FPGA)
2. Comprendre les caractéristiques et les particularités d’un FPGA.
3. Présentation de la plateforme de développement BeMicroMax10
4. Présentation de l’environnement de développement Intel Quartus prime
5. Description de l’objectif des travaux pratiques et les notions qui seront acquises. 

•  Electronique numérique  

1. Logique combinatoire ( Les portes, Algèbre de bool, de De Morgan), présentation des composants de base utilisés en électronique numérique (Logique, Bascule, Multiplexeur, décodeur etc..)
2. Présentation des interfaces de communications (Parallèle, série).
3. Analyse temporelle d’un circuit électronique (Les chronogrammes)
4. Etude du flot de conception VHDL (Vision structurelle, algorithmique et séquentielle)
5. Les outils pour la conception et test des circuits numériques.

•  Travaux pratiques   

Conception d’un circuit électronique à partir des composants disponibles dans la librairie standard. (Paramétrisation des composants)

Simulation (*optionnel),  test du circuit et programmation de la conception.

Jours 1-2 : Synthèse logique en VHDL

• Conception et test des circuits numériques en VHDL

1. Méthodes d’analyse, description d’un circuit, les chronogrammes.
2. Les bases du langage VHDL pour synthétiser un circuit.
3. Description de l’architecture du circuit et organisation d’ un projet
4. Descriptions des entrées-sorties, machines d’états synchrones et asynchrones
5. Etablir les diagrammes d’états et de transitions ( FSM Mealy et Moore)
6. Définir un processus, les variables , les signaux, les traitements séquentiels.
7. Ecriture des tests unitaires en VHDL (Assertion, port de debug)
8. Les limites du langage et de la portabilité de la conception.

Jours 3- 4 : Conception VHDL

• Conception d’un module électronique (Interface de communication USB entre le FPGA et un PC)
• Concevez en langage VHDL un automate permettant d'interfacer un module de transfert de données via une interface USB (Lecture et Écriture)
• Configurer avec QSYS un Microcontrôleur Soft (NIOS2) embarqué dans votre FPGA.
• Implémenter en langage C le traitement des requêtes avec un calculateur distant. 
• Créer votre BSP (Board Support package) et gérer la mémoire de votre FPGA
• Flasher votre FPGA et tester votre conception.

Contrôle des connaissances et Bilan de la formation

Évaluation des connaissances  (QCM). Certification de fin de formation.

Travaux pratiques proposés :

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