Artesis Plantijn Hogeschool Antwerpen
Media, Design en IT
FPGA programming33974/2795/2223/1/87
Studiegids

FPGA programming

33974/2795/2223/1/87
Academiejaar 2022-23
Komt voor in:
  • Bachelor in de elektronica-ICT, trajectschijf 1
    Keuzeoptie:
    • IT & Internet of Things
  • Bachelor in de toegepaste informatica
    Keuzeoptie:
    • IT & Internet of Things
Dit is een enkelvoudig opleidingsonderdeel.
Studieomvang: 3 studiepunten
Men kan dit opleidingsonderdeel niet volgen binnen een
  • examencontract (met het oog op het behalen van een creditbewijs).
  • examencontract (met het oog op het behalen van een diploma).
Titularis: Van Merode Dirk
Onderwijstalen: Nederlands
Kalender: Semester 2
Dit opleidingsonderdeel wordt gequoteerd op 20 (tot op een geheel getal).
Mogelijke grensdata voor leerkrediet: 15.03.2023 (2de semester)
Tweede examenkans: wel mogelijk.
Tolereerbaarheid: Dit opleidingsonderdeel is tolereerbaar onder de voorwaarden van de opleiding waarvoor je bent ingeschreven.
Totale studietijd: 78,00 uren

Volgtijdelijkheid

Op dit opleidingsonderdeel is er geen volgtijdelijkheid van toepassing.

Korte omschrijving

Theorie:

Deze cursus is een inleiding tot het gebruik van FPGA's (Field Programmable Gate Array), van digitale basiscircuits tot systemen op chip.
De cursus geeft oplossingen van combinatorische en sequentiële basisschakelingen in VHDL.
De cursus richt zich op de ontwikkeling van synchrone schakelingen, zowel tellers als Finite State Machines, en dit zowel met combinatorische en sequentiële basisblokken als met VHDL in een FPGA.
In de cursus wordt een introductie gegeven over de basiswerking van een FPGA, om dieper in te gaan op alle hardwarecomponenten binnen een FPGA werkt en waarom hij presteert zoals hij doet.


Labo:

In het lab krijgen studenten een grondig inzicht in de specifieke werking van de basis FPGA-hardware, gaan ze verder met het gebruik van de verschillende extra hardware-blokken in de FPGA en bouwen ze een systeem op chip in de FPGA. De studenten bouwen eveneens een Finit State Machine op en testen de digitale componenten of systemen via simulatie en op de werkelijke hardware.

OLR-Leerdoelen (lijst)

De PBA elektronica-ICT bepaalt mogelijke oplossingen en maakt onderbouwde keuzes in componenten voor elektronische en/of ICT-systemen, zowel wat hard- als software betreft.
Verklaart algemene principes en verschillende hardware blokken binnen een FPGA.
Verklaart de verschillende onderdelen, gebruik en betekenis uit een datasheet van een moderne FPGA.
De PBA elektronica-ICT ontwerpt en ontwikkelt elektronische en/of ICT-systemen.
Ontwikkelt een uitgewerkt digitaal systeem op een FPGA met behulp van een Hardware Description Language.
Ontwikkelt en implenteert combinatorische schakelingen met VHDL in een FPGA.
Ontwikkelt en implenteert rekenkundige schakelingen met VHDL in een FPGA.
Ontwikkelt en implenteert synchrone tellers met combinatorische en sequetiële bouwstenen.
Ontwikkelt en implenteert synchrone tellers met VHDL in een FPGA.
Ontwikkelt en implenteert Finite State Machines met combinatorische en sequetiële bouwstenen.
Ontwikkelt en implenteert Finite State Machines met VHDL in een FPGA.
Ontwikkelt een testbench om de werking van een digitale component of systeem te simuleren.
Gebruikt de test- en debughulpmiddelen van de softwares om de werkelijke werking van een digitale component of systeem te testen.
Verklaart de juiste werking van een digitale component of systeem aan de hand van de simulatie of hardware test.
De PBA elektronica-ICT stelt bestaande elektronische en ICT-bouwstenen samen tot een werkend hardware- of softwaresysteem.
Ontwikkelt een hiërarchisch ontwerp met gebruik van componenten.

Leerinhoud

Theorie:

  • Inleiding op een FPGA
  • Combinatorische blokken in VHDL
  • Flipflops in VHDL
  • Synchrone tellers
  • Finite State Machines

Labo:

  •  Basispoorten in VHDL
  • Combinatorische schakelingen in VHDL
  • Analytische tools
  • Simulatie in VHDL
  • Sequentiële schakelingen in VHDL
  • Signaalconditionering in VHDL
  • Systeem ontwerp
  • Finite State Machines in VHDL



Studiematerialen (tekst): Verplicht

ELEKTRONISCHE LEEROMGEVING: (vrij ter beschikking voor elke student)
Op de elektronische leeromgeving wordt studiemateriaal en studieinformatie aangeboden.

LAPTOP:
De student dient voor dit opleidingsonderdeel zijn/haar persoonlijke laptop te gebruiken. Er worden faciliteiten geboden voor de aanschaf/installatie van de noodzakelijke software.

Onderwijsorganisatie

Werkvormen
Hoor- en/of werkcolleges12,00 uren
Practicum en/of oefeningen24,00 uren
Werktijd buiten de contacturen42,00 uren

Toetsing (lijst)

Evaluatie(s) voor de eerste examenkans
MomentVorm%Opmerking
AcademiejaarKennis- en inzichtstoets in de examenreeks30,00open en gesloten vragen: momentopname op examen, digitaal
AcademiejaarVaardigheidstoets in de examenreeks50,00casus: momentopname op examen, digitaal
Ontwerpt een digitale schakeling op de FPGA
AcademiejaarVaardigheidstoets permanent tijdens de lesweken (Permanente evaluatie)20,00casus: momentopname na proces, digitaal
Tijdens het academiejaar is zijn er twee vaardigheidstoetsen om een digitale schakeling te ontwerpen op de FPGA die telkens voor 10% van het totaal meetellen.
Evaluatie(s) voor de tweede examenkans
MomentVorm%Opmerking
Tweede examenperiodeKennis- en inzichtstoets in de examenreeks30,00open en gesloten vragen: momentopname op examen, digitaal
Tweede examenperiodeVaardigheidstoets in de examenreeks70,00casus: momentopname op examen, digitaal
Ontwerpt een digitale schakeling op de FPGA

Toetsing (tekst)

Permanente evaluatie met verplichte aanwezigheid:.
Er wordt een 0 op het deelexamen (Vaardigheidstoets hands on permanent) gegeven indien de student 4 of meer keer ongewettigd of gewettigd afwezig is op semesterbasis.
De student kan 1 afwezigheid inhalen en dit enkel indien het organisatorisch mogelijk is. De student neemt het initiatief om binnen de 3 kalenderdagen na de gemiste sessie met de lector deze inhaalsessie in te plannen.