Artesis Plantijn Hogeschool Antwerpen
Media, Design en IT
Digital systems development35784/2795/2223/1/32
Studiegids

Digital systems development

35784/2795/2223/1/32
Academiejaar 2022-23
Komt voor in:
  • Bachelor in de elektronica-ICT, trajectschijf 3
    Keuzeoptie:
    • Internet of Things
    • 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).
Co-titularis(sen): Van Merode Dirk
Onderwijstalen: Nederlands
Kalender: Semester 1
Dit opleidingsonderdeel wordt gequoteerd op 20 (tot op een geheel getal).
Mogelijke grensdata voor leerkrediet: 15.10.2022 (1ste semester)
Tweede examenkans: wel mogelijk.
Tolereerbaarheid: Dit opleidingsonderdeel komt in aanmerking voor tolerantie onder de voorwaarden van de opleiding waarvoor je bent ingeschreven.
Totale studietijd: 78,00 uren

Volgtijdelijkheid

binnen trajectschijf 1 al minstens 60 studiepunten afgewerkt hebben EN binnen trajectschijf 2 al minstens 30 studiepunten afgewerkt hebben .

Korte omschrijving

Theorie:
In het vak digital systems development wordt de FPGA (Field Programmable Gate Array) ingezet om performante digitale systemen op te zetten. Hiervoor wordt er zo veel mogelijk gebruik maken van de hulpmiddelen aanwezig in de Vivado-software, om een systeem te bouwen, te simuleren en te analyseren.

Om maximaal gebruik te maken van de mogelijkheden van de FPGA, wordt zijn interne werking grondig bekeken.

Performantie van een systeem hangt veel af van timing, verschillende aspecten van timing worden behandeld. Om de juiste werking van digitale systemen ook te simuleren, te analyseren en te testen op hardware, wordt gebruik te maken van hardware binnen een FPGA.

Een FPGA is uitermate geschikt voor DSP-toepassingen (digital signal processing). Het gebruik van de interne DSP-blokken wordt toegelicht.

Verschillende digitale interfaces worden besproken.

Testing van digitale systemen in een FPGA worden besproken.

Project
Studenten krijgen inzicht in het testen van de digitale systemen via simulatie en op de werkelijke hardware.
Ook wordt het gebruik van IP-blokken voor de ontwikkeling van digitale systemen toegelicht.
Vervolgens maken de studenten systemen voor audio-processing en/of video-processing en/of softcore implementatie. 
Studenten moeten correct schriftelijk en mondeling  communiceren over de ontwikkelde digitale systemen, door gebruik te maken van testresultaten.




OLR-Leerdoelen (lijst)

De PBA elektronica-ICT bepaalt in overleg met de opdrachtgever de vereisten van elektronische en/of ICT-systemen. Op basis daarvan verzamelt en interpreteert hij de noodzakelijke technische informatie.
Verklaart timingaspecten bij het ontwerpen van digitale systemen.
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 gebruik, toepassingsgebied, specifieke taalaspecten, synthese, Finite State Machine-ontwikkeling, simulatie met VHDL.
Verklaart  de verschillende hardware-elementen binnen een FPGA.
Verklaart timingaspecten bij het ontwerpen van digitale systemen.
Duidt de hardware voor DSP-toepassingen en verklaart de werking.
Analyseert de typische kenmerken van verschillende digitale interfaces.
Voert een analyse uit op de gesynthetiseerde hardware, met betrekking tot timing, efficiëntie en gebruik van resources.
De PBA elektronica-ICT ontwerpt en ontwikkelt elektronische en/of ICT-systemen.
Bouwt een performant digitaal systeem op een FPGA met gebruik van de IP-blokken.
Bouwt een digitaal systeem op een FPGA met gebruik van de extra hardware die binnen de FPGA wordt geleverd, zoals Block RAM en timing-infrastructuur;
De PBA elektronica-ICT stelt bestaande elektronische en ICT-bouwstenen samen tot een werkend hardware- of softwaresysteem.
Bouwt een digitaal systeem op een FPGA met gebruik van de extra hardware die binnen de FPGA wordt geleverd, zoals Block RAM en timing-infrastructuur;
De PBA elektronica-ICT test elektronische en/of ICT-systemen, toetst ze aan de vooropgestelde vereisten en stuurt bij waar nodig.
Voert een analyse uit op de gesynthetiseerde hardware, met betrekking tot timing, efficiëntie en gebruik van resources.
Verbetert het systeem en wijst op de beperkingen om het systeem te evalueren.
Test het ontwikkelde systeem conform de vereisten en afgesproken standaarden
De PBA elektronica-ICT rapporteert correct en nauwkeurig over processen, systemen en producten, zowel schriftelijk als mondeling.
Documenteert het werk voor gemakkelijke adoptie in toekomstig gebruik en andere ontwikkelaars

Leerinhoud

FPGA architectuur
DSP op een FPGA

Timing

Digital interfaces

Testing


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 laptopcomputer te gebruiken. Er worden faciliteiten geboden voor de aanschaf/installatie van de noodzakelijke software.

Onderwijsorganisatie

Werkvormen
Hoor- en/of werkcolleges12,00 uren
Vormen van groepsleren24,00 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, digitaal, gesloten boek,
AcademiejaarProjectopdracht70,00werkstuk en presentatie : permanent uitgesteld, digitaal en mondeling
Evaluatie(s) voor de tweede examenkans
MomentVorm%Opmerking
Tweede examenperiodeKennis- en inzichtstoets in de examenreeks30,00open en gesloten vragen, digitaal, gesloten boek,
Tweede examenperiodeProjectopdracht70,00werkstuk en presentatie : permanent uitgesteld, digitaal en mondeling

Toetsing (tekst)

AFWEZIG OP EVALUATIEACTIVITEIT

Evaluatieactiviteiten zijn bijvoorbeeld: (deel)examens, tussentijdse toetsen, inleveren van een (groeps)taak en opdrachten, een (groeps)presentatie, gastcollege, een studiebezoek.

Je wettigt je afwezigheid bij evaluatieactiviteiten tijdens de lesweken (en dus buiten de examenreeks) door een geldig medisch attest in geval van ziekte of het nodige bewijsmateriaal voor een andere overmachtssituatie te uploaden voor aanvang van de evaluatieactiviteit via de module ‘Mijn afwezigheden’ via iBaMaFlex.

Er wordt een 0 op de betrokken evaluatieactiviteit gegeven indien de student afwezig is.Er wordt een 0 op de projectopdracht gegeven indien de student niet aanwezig is op de projectverdediging. De datum van de projectverdedigingen wordt ruim op voorhand meegedeeld. De student kan voor de betrokken evaluatieactiviteit de afwezigheid inhalen enkel indien de afwezigheid gewettigd is en het organisatorisch of didactisch mogelijk is.
De student maakt, binnen de 3 werkdagen na het gemiste evaluatieactiviteit, zelf per e-mail een afspraak met de lector omtrent het tijdstip en de wijze waarop dit kan ingehaald worden. Neem je niet deel aan de ingehaalde evaluatieactiviteit dan kan je deze niet meer inhalen en wordt er een 0 op de betrokken evaluatieactiviteit toegekend.