微處理機系統原理與實作
Microprocessor Systems: Principles andImplementation
| 節 | 週二 | 週五 |
|---|---|---|
3 10:10–11:00 | 微處理機系統原理與實作 ED102（光復） 2 節連堂 | |
4 11:10–12:00 | ||
7 15:30–16:20 | 微處理機系統原理與實作 ED102（光復） |
* 根據陽明交大上課時間表所列
這門課會涵蓋微處理器系統的電路及系統軟體的設計實作細節。本課程會以一個開源碼的 RISC-V 處理器電路為基礎,在FPGA開發板上合成出完整的系統單晶片應用處理器,並進行各種實作實驗。我們使用的開源碼處理器是由授課教授的研究團隊所自行開發的 Aquila 處理器。 完整的 Aquila 處理器完全符合 RISC-V RV32-IMA 指令集規範,也支援執行權限及虛擬記憶體管理,可以執行 Linux 作業系統。在這門課我們會使用一個專為課程簡化過的 Aquila 版本,透過百分之百開源的軟硬體程式碼進行一系列的的實作訓練,讓學生學習一個完整的、可執行即時作業系統 FreeRTOS 的微處理器系統的所有軟硬體設計細節,並在最後一個實驗整合所學的技術來實作一個內建 AI 神經網路加速電路的應用處理器。
數位電路設計(或邏輯設計)。 計算機組織。 C 和 Verilog 語言設計能力。
無備註
所有授課資源會放在E3課程網頁。
整門課程會有六個實作作業。每個作業會要求你修改課程提供的開源碼 RISC-V 處理器 Aquila 的軟硬體程式碼(用 C 和 Verilog 撰寫),來提升應用處理器系統的計算效能、或增加新的電路功能。所有的實作作業都會使用 Xilinx Artix-7 XC7A100T FPGA 開發板來驗證系統軟硬體功能的正確性。而且每個作業都需撰寫一份報告作為成績評估的依據。最後的期末作業則是會整合所有學到的技術來實作一個可為AI神經網路計算加速的特殊應用處理器。 另外,會有兩次的上機考,以測試同學實作能力。
Introduction to the Course
Introduction to the course, the EDA tools used, and the homework projects.
- 講授：
- 3
Lab 0 Lecture
Simulation and Benchmarking of a HW-SW system.
- 講授：
- 2
- 實作：
- 8
Lab 1 Lecture
Real-time Analysis of a HW-SW Platform on FPGA.
- 講授：
- 2
- 實作：
- 8
Microprocessor Design: History and Review
A review of the when, why, and how of microprocessor designs.
- 講授：
- 6
Lab 2 Lecture
Branch Prediction for Call-Return.
- 講授：
- 2
- 實作：
- 8
Application Processors and the Aquila SoC
An introduction to the trend of application processors design and the architecture of the Aquila SoC.
- 講授：
- 6
Lab 3 Lecture
Data Cache Optimization.
- 講授：
- 2
- 實作：
- 8
Memory Subsystems of the Microprocessors
A practical view on the current practices of the hierarchical and non-uniform memory subsystem for embedded systems.
- 講授：
- 6
Lab 4 Lecture
RTOS Analysis.
- 講授：
- 2
- 實作：
- 8
Microprocessor Support for the Operating Systems
Discussions of the hardware features of a modern processor for OS support.
- 講授：
- 5
Lab 5 Lecture
Domain-Specific Accelerator Design.
- 講授：
- 2
- 實作：
- 12
I/O Subsystems of the Microprocessors
An introduction on how I/O controllers and accelerators are connected to the processor core.
- 講授：
- 6
Multi-core Processor Organizations
An introduction to multicore processor SoCs.
- 講授：
- 4
| 週次 | 主題 |
|---|---|
| 第 1 週 | 2024-09-03(二),2024-09-06(五) |
| 第 2 週 | 2024-09-10(二),2024-09-13(五) |
| 第 3 週 | 2024-09-17(二),2024-09-20(五) |
| 第 4 週 | 2024-09-24(二),2024-09-27(五) |
| 第 5 週 | 2024-10-01(二),2024-10-04(五) |
| 第 6 週 | 2024-10-08(二),2024-10-11(五) |
| 第 7 週 | 2024-10-15(二),2024-10-18(五) |
| 第 8 週 | 2024-10-22(二),2024-10-25(五) |
| 第 9 週 | 2024-10-29(二),2024-11-01(五) |
| 第 10 週 | 2024-11-05(二),2024-11-08(五) |
| 第 11 週 | 2024-11-12(二),2024-11-15(五) |
| 第 12 週 | 2024-11-19(二),2024-11-22(五) |
| 第 13 週 | 2024-11-26(二),2024-11-29(五) |
| 第 14 週 | 2024-12-03(二),2024-12-06(五) |
| 第 15 週 | 2024-12-10(二),2024-12-13(五) |
| 第 16 週 | 2024-12-17(二),2024-12-20(五) |
None.
- 地點
- EC718
- 時間
- Tue. EF. and Fri. B.
- 聯絡方式
- 電話分機: 31628 email: cjtsai@cs.nycu.edu.tw