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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola Politécnica
 
Engenharia de Comp e Sist Digitais
 
Disciplina: PCS3225 - Sistemas Digitais II
Digital Systems II

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2020 Desativação:

Objetivos
Estudar tecnologias de memórias. Introduzir os conceitos básicos e métodos de modelagem e verificação de sistema. Introduzir o projeto estruturado de circuitos digitais. Introduzir linguagens de descrição de sistemas. Introduzir a arquitetura de processadores. Projetar um processador monociclo e outros exemplos de aplicação.
 
To study memory technologies. To introduce the basic concepts and methods of system modeling and verification. To introduce the structured design of digital circuits. To introduce system description languages. To introduce the architectures of processors. To design a single-cycle processor and other application examples.
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
61364 - Antonio Mauro Saraiva
5307474 - Bruno de Carvalho Albertini
188601 - Cíntia Borges Margi
2807542 - Edson Satoshi Gomi
388128 - Edson Toshimi Midorikawa
6902042 - Glauber De Bona
54932 - Marco Tulio Carvalho de Andrade
3521070 - Marcos Antonio Simplicio Junior
 
Programa Resumido
Memórias. Modelagem e verificação de sistemas. Linguagens de descrição de sistemas. Projeto estruturado de sistema. Introdução à arquitetura de processadores. Projeto de um processador monociclo e outros exemplos de aplicação.
 
Memory technologies. System modeling and verification. System description languages. System structured design. Introduction to the processor architectures. Design of a single-cycle processor and other application examples.
 
 
Programa
Memórias, ROM, FLASH, RAM (SRAM e DRAM), funcionamento e conexão CPU - Memória;  modelagem de sistemas: modelos de computação (process-based models, state-based models), linguagens de descrição de sistemas (Netlists, esquemáticos, hardware description languages, system level design languages), modelagem do processador, modelagem da comunicação,  modelos de sistemas (TLM  - Transaction Level Model e  CAM - Cycle Accurate Model); síntese de sistemas: projeto baseado em TLM, geração automática de TLM, mapeamento automático, síntese da plataforma; introdução às Arquiteturas de Processadores: instruções, operações, operandos, representação de instruções; caso exemplo: processador ARM;  síntese de hardware: arquitetura RTL, especificação (C-code, Control-Dataflow, FSM, RTL, HDL), estimação e otimização, compartilhamento (registradores, unidades funcionais, conexões), chaining e multicycling, pipelining, scheduling, síntese de interfaces; aritmética: adição, subtração, multiplicação, divisão e ponto flutuante; processador monociclo: fluxo de dados, unidade de controle; verificação de hardware: baseada em simulação; barramentos; interfaces assíncronas; exemplos de aplicação.
 
Memory, ROM, FLASH, RAM (SRAM and DRAM), interconnection CPU – Memory, system modeling: computing model (process based and state based models), system description languages (netlists, schematics, hardware description languages, system level design languages), processor modeling, communication modeling, system models (TLM – Transaction Level Model and CAM – Cycle Accurate Model); system synthesis: TLM based design, TLM automatic generation, automatic mapping, platform synthesis; introduction to processor architectures: instructions, operations, operands, instruction representation, example: ARM processor; hardware synthesis: RTL architecture, specification (C-code, control-dataflow, FSM, RTL, HDL), estimation and optimization, sharing (registers, functional units, connections), chaining and multicycling, pipelining, scheduling, synthesis of interfaces; arithmetic: addition, subtraction, multiplication, division, and floating-point; single-cycle processor: dataflow and control unit;, hardware verification: simulation based; buses; asynchronous interfaces; applications examples.
 
 
Avaliação
     
Método
Provas e exercícios.
Critério
A avaliação do rendimento escolar do aluno será calculada pela média de 3 notas, em que cada nota será calculada em função do seu aproveitamento em provas ou em provas e trabalhos.
Norma de Recuperação
Prova escrita.
 
Bibliografia
     
[1]	Patterson, D. A. E Hennessy, J. L. “Computer Organization and Design – The Hardware/Software Interface – ARM Edition, Morgan Kauffmann, 2017.
[2]	Gajski, D. D. E Abdi, S. e Gerstlauer, A. E Schirner, G. “Embedded System Design”, Springer, 2009.
[3]	Tocci, R. J. e Widmer, N. S. e Moss, G. L. “Sistemas Digitais: princípios e aplicações”, Pearson Prentice-Hall, 10a Edição, 2007. 

Bibliografia Complementar/ Complementary bibliography:
[1]	Harris, S. L. e Harris, D. M. “Digital Design and Computer Architecture – ARM Edition”, Morgan Kaufman, 2016.
 Digilent FPGA Boards - Block Diagram/VHDL Examples". LBE Books, 2009.
[4]	ERCEGOVAC, M.D.; LANG , T.; MORENO, J.H. "Introdução aos Sistemas Digitais". Bookman, 2000.
[5]	FREGNI, E., SARAIVA, A.M. "Engenharia do Projeto Lógico Digital", Ed. Edgard Blücher, 1995.
[6]	GAJSKI, D.D. "Principles of Digital Design". New Jersey Prentice Hall, 1997.
 

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