thiết kế hệ thống nhúng

THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÚNG TS Phạm Ngọc Nam © DHBK 2010 About your lecturer • Bộ môn điện tử kỹ thuật máy tính, ĐHBK Hà nội  Office: C9-401  Email: pnnam-fet@mail.hut.edu.vn • Research:  FPGA, embedded systems  Trí tuệ nhân tạo  Embedded system and Reconfigurable computing Lab: 618 thư viện điện tử • Education:  K37 điện tử-ĐHBK Hà nội (1997)  Master trí tuệ nhân tạo 1999, Đại học K.U Leuven, vương quốc Bỉ  Đề tài: Nhận dạng chữ viết tay  Tiến sỹ kỹ thuật chuyên ngành điện tử-tin học, 9/ 2004, Đại học K.U Leuven, Vương Quốc Bỉ  Đề tài: quản lý chất lượng dịch vụ ứng dụng đa phương tiện tiên tiến © DHBK 2010 Mục đích môn học • Nắm quy trình thiết kế hệ thống nhúng, phần cứng, phần mềm hệ thống nhúng • Nắm công nghệ IC khả trình PLD quy trình thiết kế hệ thống số với PLD • Có khả thiết kế hệ nhúng FPGA sử dụng công cụ thiết kế Xilinx Altera © DHBK 2010 • Tài liệu tham khảo:  Slides  E-books  VHDL programming by Example 4th edition by Douglas L Perry  Website  www.xilinx.com  www.Altera.com  Course email: thietkevoifpga@gmail.com password: hut123456 • Đánh giá     Điều kiện dự thi: hoàn thành tập lớn lên lớp đầy đủ Kiểm tra kỳ (30%) Bài tập lớn (30 %) (làm theo nhóm 4-5 sinh viên) Thi cuối kỳ (40 %) © DHBK 2010 Acknowledgement • Trong trình bày có sử dụng số slides giáo sư Prabhat Mishra, Đại học Florida đồng nghiệp khác © DHBK 2010 PHẦN 1: GiỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG NHÚNG © DHBK 2010 NỘI DUNG Giới thiệu hệ thống nhúng Phần cứng hệ nhúng Phần mềm hệ nhúng Các vấn đề quy trình thiết kế hệ nhúng Tình hình đào tạo phát triển hệ nhúng VN Kết luận © DHBK 2010 Giới thiệu hệ thống nhúng • • • • • • • Định nghĩa Các loại hệ thống nhúng Các thành phần hệ thống nhúng Các đặc điểm hệ thống nhúng Yêu cầu thiết kế Quy trình phát triển hệ nhúng Xu hướng phát triển © DHBK 2010 Giới thiệu hệ thống nhúng • • • • • • • Định nghĩa Các loại hệ thống nhúng Các thành phần hệ thống nhúng Các đặc điểm hệ thống nhúng Yêu cầu thiết kế Quy trình phát triển hệ nhúng Xu hướng phát triển © DHBK 2010 Định nghĩa © DHBK 2010 3.5 Các cấu trúc PROCESS(a) variable int_a : integer; BEGIN int_a := a; FOR i IN TO max_limit LOOP IF (int_a [...]... 2010 1 Giới thiệu về hệ thống nhúng • • • • • • • Định nghĩa Các loại hệ thống nhúng Các thành phần của hệ thống nhúng Các đặc điểm của hệ thống nhúng Yêu cầu thiết kế Quy trình phát triển hệ nhúng Xu hướng phát triển © DHBK 2010 Các lọai hệ thống nhúng • Các hệ thống xử lý tín hiệu  Real-time video, set-top boxes, DVD players, medical equipment, residential gateways • Các hệ thống điều khiển phân... Các hệ thống “nhỏ”  Mobile phones, pagers, home appliances, toys, smartcards, MP3 players, PDAs, digital cameras, sensors, smart badges © DHBK 2010 1 Giới thiệu về hệ thống nhúng • • • • • • • Định nghĩa Các loại hệ thống nhúng Các thành phần của hệ thống nhúng Các đặc điểm của hệ thống nhúng Yêu cầu thiết kế Quy trình phát triển hệ nhúng Xu hướng phát triển © DHBK 2010 Các thành phần của hệ thống nhúng. .. xử lý và hoàn thành trước một thời gian định trước • Tính phân tán, kết nối mạng, … © DHBK 2010 1 Giới thiệu về hệ thống nhúng • • • • • • • Định nghĩa Các loại hệ thống nhúng Các thành phần của hệ thống nhúng Các đặc điểm của hệ thống nhúng Yêu cầu thiết kế Quy trình phát triển hệ nhúng Xu hướng phát triển © DHBK 2010 Yêu cầu thiết kế • Các thông số cơ bản  Unit cost: the monetary cost of manufacturing... unit © DHBK 2010 1 Giới thiệu về hệ thống nhúng • • • • • • • Định nghĩa Các loại hệ thống nhúng Các thành phần của hệ thống nhúng Các đặc điểm của hệ thống nhúng Yêu cầu thiết kế Quy trình phát triển hệ nhúng Xu hướng phát triển © DHBK 2010 Quy trình phát triển hệ nhúng Các phần tử phần cứng Phần cứng Ý tưởng Specification g ứn c n hầ p …) , ế t k u yo Phân chia HW/SW Thiết a L is, s e nth y (S Estimation... e nth y (S Estimation Exploration Phần mềm Th iết kế ph (C ần om mề p il m a ti on ,… ) Phần mềm Validation and Evaluation (area, power, performance, …) © DHBK 2010 1 Giới thiệu về hệ thống nhúng • • • • • • • Định nghĩa Các loại hệ thống nhúng Các thành phần của hệ thống nhúng Các đặc điểm của hệ thống nhúng Yêu cầu thiết kế Quy trình phát triển hệ nhúng Xu hướng phát triển © DHBK 2010 Xu hướng phát... GSM-kernel, …) © DHBK 2010 1 Giới thiệu về hệ thống nhúng • • • • • • • Định nghĩa Các loại hệ thống nhúng Các thành phần của hệ thống nhúng Các đặc điểm của hệ thống nhúng Yêu cầu thiết kế Quy trình phát triển hệ nhúng Xu hướng phát triển © DHBK 2010 Các đặc điểm của hệ thống nhúng • Chuyên dụng  Ứng dụng được định nghĩa trước  Tối ưu về giá thành, về tài nguyên phần cứng, về công suất tiêu thụ và...© DHBK 2010 Định nghĩa • Vậy hệ thống nhúng là gì?  Hệ thống bất kỳ sử dụng vi xử lý mà không phải là máy tính đa năng và được nhúng vào một hệ thống lớn hơn Hệ thống nhúng đầu tiên: Máy tính dẫn đường cho Apollo © DHBK 2010 Ví dụ: BMW 745i • • • • • • *Intelligent 2, 000, 000 LOC Transportation *Cabin... của hệ thống nhúng • Các phần tử tương tự  Sensors, Actuators, … • Các phần tử số  Bộ vi xử lý, Bộ đồng xử lý, Bộ nhớ, Buses  Khối điều khiển, IC chuyên dụng (ASIC) • Phần tử chuyển đổi  ADC, DAC • Phần mềm  Hệ điều hành  Middleware  Các chương trình ứng dụng (MPEG-x, GSM-kernel, …) © DHBK 2010 1 Giới thiệu về hệ thống nhúng • • • • • • • Định nghĩa Các loại hệ thống nhúng Các thành phần của hệ. .. 1990 2000 2010 © DHBK 2010 Xu hướng phát triển Các thiết bị thông minh Cochlear actuator(Cochlear Edegem) NeuroSensor (KNS) Bloodgas sensor (IMEC) © DHBK 2010 Xu hướng phát triển Môi trường thông minh © Emile Aarts, HomeLab, Philips © DHBK 2010 2 Phần cứng hệ nhúng • • • • Tổng quan Khối vào ra Khối truyền thông Khối xử lý © DHBK 2010 2 Phần cứng hệ nhúng • • • • Tổng quan Khối vào ra Khối truyền thông... DHBK 2010 Yêu cầu thiết kế • Các thông số cơ bản (tiếp)  Time-to-prototype: the time needed to build a working version of the system  Time-to-market: the time required to develop a system to the point that it can be released and sold to customers  Maintainability: the ability to modify the system after its initial release  Correctness, safety, many more © DHBK 2010 Yêu cầu thiết kế Time-to-Market ... trình thiết kế hệ thống nhúng, phần cứng, phần mềm hệ thống nhúng • Nắm công nghệ IC khả trình PLD quy trình thiết kế hệ thống số với PLD • Có khả thiết kế hệ nhúng FPGA sử dụng công cụ thiết kế. .. THIỆU VỀ HỆ THỐNG NHÚNG © DHBK 2010 NỘI DUNG Giới thiệu hệ thống nhúng Phần cứng hệ nhúng Phần mềm hệ nhúng Các vấn đề quy trình thiết kế hệ nhúng Tình hình đào tạo phát triển hệ nhúng VN Kết luận... 2010 Giới thiệu hệ thống nhúng • • • • • • • Định nghĩa Các loại hệ thống nhúng Các thành phần hệ thống nhúng Các đặc điểm hệ thống nhúng Yêu cầu thiết kế Quy trình phát triển hệ nhúng Xu hướng