Este curso faz parte do Programa de cursos integrados FPGA Design for Embedded Systems

Timothy Scherr

oferecido por

Parte da graduação Master of Science in Electrical Engineering

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Programa de cursos integrados FPGA Design for Embedded SystemsUniversidade do Colorado em Boulder

Informações sobre o curso

13,184 visualizações recentes

This course will give you hands-on FPGA design experience that uses all the concepts and skills you have developed up to now.   You will need to purchase a DE10-Lite development kit.  You will setup and test the MAX10 DE10-Lite board using the FPGA design tool Quartus Prime and the System Builder.
You will:  
Design and test a Binary Coded Decimal Adder. 
Design and test a PWM Circuit, with verification by simulation. 
Design and test an ADC circuit, using Quartus Prime built-in tools to verify your circuit design. 
Create hardware for the NIOS II soft processor, including many interfaces, using Qsys (Platform Designer). Instantiate this design into a top-level DE10-Lite HDL file.
Compile your completed hardware using Quartus Prime.  
Enhance and test a working design, using most aspects of the Quartus Prime Design Flow and the NIOS II Software Build Tools (SBT) for Eclipse.
Create software for the NIOS II soft processor, including many interfaces, using Qsys (Platform Designer) and the SBT.
Compile your completed software using the SBT.
Use Quartus Prime to program both the FPGA hardware configuration and software code in you DE10-Lite development kit.  
Record all your observations in a lab notebook pdf. 
Submit your project files and lab notebook for grading.
This course consists of 4 modules, approximately 1 per week for 4 weeks.   Each module will include an hour or less of video lectures, plus reading assignments, discussion prompts, and project assignment that involves creating hardware and/or software in the FPGA.

Certificados compartilháveis

Tenha o certificado após a conclusão

100% on-line

Comece imediatamente e aprenda em seu próprio cronograma.

Curso 4 de 4 no

Programa de cursos integrados FPGA Design for Embedded Systems

Prazos flexíveis

Redefinir os prazos de acordo com sua programação.

Nível intermediário

You should have a experience in digital design and C programming before taking this course, and also complete the first 3 courses in this series.

Aprox. 29 horas para completar

Inglês

Legendas: Inglês

O que você vai aprender

Create a working FPGA design using Quartus Prime and run it on an evaluation board

Understand and practice all aspects of FPGA development, including conception, design, implementation, and debugging.

Create in the FPGA a working system on a chip design with Nios II soft processor, RAM and FLASH memory, and several peripherals.

Become familiar with the FGPA development flow, particularly in the case of a SoC with software development flow included.

Habilidades que você terá

Softcore Processor DesignProgrammable Logic Design

Certificados compartilháveis

Tenha o certificado após a conclusão

100% on-line

Comece imediatamente e aprenda em seu próprio cronograma.

Curso 4 de 4 no

Programa de cursos integrados FPGA Design for Embedded Systems

Prazos flexíveis

Redefinir os prazos de acordo com sua programação.

Nível intermediário

You should have a experience in digital design and C programming before taking this course, and also complete the first 3 courses in this series.

Aprox. 29 horas para completar

Inglês

Legendas: Inglês

Instrutores

Timothy Scherr

Senior Instructor and Professor of Engineering Practice

Electrical, Computer, and Energy Engineering

58,421 aprendizes

4 Cursos

oferecido por

Universidade do Colorado em Boulder

CU-Boulder is a dynamic community of scholars and learners on one of the most spectacular college campuses in the country. As one of 34 U.S. public institutions in the prestigious Association of American Universities (AAU), we have a proud tradition of academic excellence, with five Nobel laureates and more than 50 members of prestigious academic academies.

Comece a trabalhar rumo ao seu mestrado

Este curso é parte da graduação 100% on-line Master of Science in Electrical Engineering da Universidade do Colorado em Boulder. Caso seja aceito para o programa completo, seus cursos contarão para sua graduação.

Saiba mais

Programa - O que você aprenderá com este curso

Semana

Semana 1

9 horas para concluir

Hands on: Altera MAX10 Hardware Setup

In this module you will begin your hands-on exploration of FPGA design by setting up a target board, the DE10-Lite based on the MAX10 Intel Altera FPGA. In this module you will

9 horas para concluir

5 vídeos (Total 15 mín.), 3 leituras, 8 testes

5 videos

FPGA Capstone: Building FPGA Projects Course Introduction2min

Capstone Project: Starting FPGA Design1min

Board Setup and Test1min

Expected Outcomes for Module 15min

Tips for Success3min

3 leituras

How to Purchase the DE10-Lite Development Kit10min

Module 1 Project Guide30min

Lab Notebook Template20min

1 exercício prático

Module 1 Quiz30min

Semana

Semana 2

8 horas para concluir

Develop a Mixed Signal System

The goal of this module is to develop a mixed-signal system. You will construct hardware that uses the Analog to Digital Converter (ADC) inputs and Pulse Width Modulate (PWM) outputs to make a voltage measuring instrument. In this module you will

 Create a working design, using most aspects of the Quartus Prime Design Flow.  Design and test a PWM Circuit, with verification by simulation.  Design and test an ADC circuit, using Quartus Prime built-in tools to verify your circuit design.  Record all your observations in a lab notebook pdf.  Submit your project files and lab notebook for grading. Completing this module will help prepare you for the work to be done in the modules that follow.

8 horas para concluir

2 vídeos (Total 4 mín.), 1 leitura, 4 testes

2 videos

Develop a Mixed Signal System1min

Target Outcome for Module 22min

1 leituras

Module 2 Project Guide1h

1 exercício prático

Module 2 Quiz30min

Semana

Semana 3

8 horas para concluir

Create a System on a Chip with NIOS II

The goal of this module is to develop the hardware for a System on a Chip (SoC). You will construct hardware that creates a NIOS II soft processor along with several interfaces to devices on the DE10-Lite development kit. In this module you will

 Create a working design, using most aspects of the Quartus Prime Design Flow.  Create hardware for the NIOS II soft processor, including many interfaces, using Qsys (Platform Builder). Instantiate this design into a top-level DE10-Lite HDL file.  Compile your completed hardware using Quartus Prime.  Record all your observations in a lab notebook.  Submit your project files and lab notebook for grading. Completing this module will provide a platform for the work to be done in the module that follows.

8 horas para concluir

2 vídeos (Total 5 mín.), 1 leitura, 3 testes

2 videos

Create a Soft Processor1min

Target Outcome for Module 33min

1 leituras

Module 3 Project Guide1h

1 exercício prático

Module 3 Quiz30min

Semana

Semana 4

5 horas para concluir

Software for a System on a Chip

The goal of this module is to develop the software for a System on a Chip (SoC). You will build software for a NIOS II soft processor you built in Module 3, using several interfaces to devices on the DE10-Lite development kit as well. In this module you will

 Enhance and test a working design, using most aspects of the Quartus Prime Design Flow and the NIOS II Software Build Tools (SBT) for Eclipse.  Create software for the NIOS II soft processor, including many interfaces, using Qsys (Platform Builder) and the SBT.  Compile your completed software using the SBT.  Use Quartus Prime to program both the FPGA hardware configuration and software code in you DE10-Lite development kit. You will then test your new embedded system.  Record all your observations in a lab notebook pdf.  Submit your project files and lab notebook for grading. Completing this module will finish your work for this course.

5 horas para concluir

2 vídeos (Total 5 mín.), 1 leitura, 3 testes

2 videos

Software for the Nios II1min

What to Expect from Module 43min

1 leituras

Module 4 Project Guide1h

1 exercício prático

Module 4 Quiz30min

Sobre Programa de cursos integrados FPGA Design for Embedded Systems

The objective of this course is to acquire proficiency with Field Programmable Gate Arrays (FPGA)s for the purpose of creating prototypes or products for a variety of applications. Although FPGA design can be a complex topic, we will introduce it so that, with a little bit of effort, the basic concepts will be easily learned, while also providing a challenge for the more experienced designer. We will explore complexities, capabilities and trends of Field Programmable Gate Arrays (FPGA) and Complex Programmable Logic Devices (CPLD). Conception, design, implementation, and debugging skills will be practiced. We will learn specifics around embedded IP and processor cores, including tradeoffs between implementing versus acquiring IP. Projects will involve the latest software and FPGA development tools and hardware platforms to help develop a broad perspective of the capabilities of various Programmable SoC solutions. Topics include:

Verilog, VHDL, and RTL design for FPGA and CPLD architectures FPGA development tools flow: specify, synthesize, simulate, compile, program and debug Configurable embedded processors and embedded software Use of soft-core and hard-core processors and OS options FPGA System engineering, software-hardware integration, and testing IP development and incorporating 3rd-party IP The capstone course will give the learner the opportunity to practice and implement the concepts covered by building FPGA systems based on low cost evaluation boards.

Perguntas Frequentes – FAQ

Quando terei acesso às palestras e às tarefas?
O acesso a palestras e tarefas depende do tipo de inscrição. Se você participar de um curso como ouvinte, você poderá ver quase todo o conteúdo do curso gratuitamente. Para acessar tarefas valendo nota e obter um Certificado, você precisará adquirir a experiência do Certificado, durante ou após a participação como ouvinte. Se você não vir a opção de participar como ouvinte:
o curso pode não oferecer essa opção. Você pode experimentar um teste gratuito ou solicitar o auxílio financeiro.
Em vez disso, o curso pode oferecer 'Curso completo, sem Certificado'. Com esta opção, é possível ver todo o conteúdo do curso, enviar as avaliações necessárias e obter uma nota final. Isso também significa que você não poderá comprar uma experiência de Certificado.
O que recebo ao me inscrever nesta Especialização?
Quando você se inscreve no curso, tem acesso a todos os cursos na Especialização e pode obter um certificado quando concluir o trabalho. Seu Certificado eletrônico será adicionado à sua página de Participações e você poderá imprimi-lo ou adicioná-lo ao seu perfil no LinkedIn. Se quiser apenas ler e assistir o conteúdo do curso, você poderá frequentá-lo como ouvinte sem custo.
What is the refund policy?
Sim, a Coursera oferece auxílio financeiro ao aluno que não possa pagar a taxa. Faça a solicitação clicando no link Auxílio Financeiro, abaixo do botão "Inscreva-se" à esquerda. Preencha uma solicitação e será notificado caso seja aprovado. Você terá que completar esta etapa para cada curso na Especialização, incluindo o Trabalho de Conclusão de Curso. Saiba mais .
Ganharei créditos universitários por concluir o curso?
Este curso não oferece créditos universitários, mas algumas universidades podem aceitar certificados de cursos que podem ser convertidos em créditos. Entre em contato com sua instituição para saber mais. Com os cursos on-line e os certificados Mastertrack™ do Coursera, é possível ganhar créditos universitários.

Mais dúvidas? Visite o Central de Ajuda ao Aprendiz.

FPGA Capstone: Building FPGA Projects