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Ricevimento
Il Prof. Luca Benini riceve su appuntamento
da accordarsi tramite e-mail:
luca.benini _AT_ unibo _DOT_ it
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Metodologie di Progettazione
Hardware - Software M
Laurea specialistica
- II anno
A.A. 2011-2012
Docente:
Luca Benini
0233 Ingegneria Elettronica - 2°Anno
0234 Ingegneria Informatica - 2° Anno
0931 Ingegneria dell’Automazione - 2° Anno
Settore scientifico disciplinare:
ING-INF/01 (K01X)
Codice corso: 198
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LINK ALLE SLIDE DEL CORSO e ad
altro materiale
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Orario delle lezioni
Calendario delle lezioni relativo
al I modulo
Validità orario: 21/09/2011 - 20/12/2011
| Giorno e ora |
Aula |
Tipo |
| Mercoledì
16-19 |
3.4 |
L+E |
| Venerdì
14-16 |
2.7b |
L |
Vedi anche qui
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Informazioni e avvisi
ATTENZIONE:
- Il giorno Mercoledì 30 Novembre 2011 l'Ing. Michele Lombardi terrà il seminario dal titolo: Advanced Resource Management and Scheduling
- Il giorno Venerdì 2 Dicembre 2011, Altran Italia terrà il seminario tecnico dal titolo: Sistemi Embedded Safety-Critical & Real time. Introduzione e applicazioni al settore biomedicale
Nella sezione materiali é disponibile il un mini HowTo di riallineamento pre-corso.
Il corso e' suddiviso in una parte istituzionale
in cui si danno le basi degli argomenti trattati nel corso. Queste
lezioni sono tenute in generale dal prof. Benini. Il corso e' poi
ritmato da settimane tematiche legate all'apprendimento del flusso
di progettazione delle varie architetture inerenti il corso (ASIC,
FPGA, microcontrollori, SoC) e da lezioni seminariali che approfondiscono
alcuni argomenti del corso.
Moduli di lezioni specifiche quest'anno saranno:
a. microcontrollori: programmazione MSP430 - ARM
b. programmazione embedded: Linux & Android per embedded SoCs
c. piattaforme multicore: programmazione parallela (OpenMP,OpenCL) + GPU (CUDA)
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Programma del corso
FINALITA' DEL CORSO:
La principale finalità del corso è
di fornire una panoramica sulle metodologie avanzate di progettazione,
validazione e verifica dei complessi sistemi elettronici realizzabili
grazie alle moderne tecnologie. Viene enfatizzata la presenza
significativa di componenti software in virtualmente qualsiasi sistema
elettronico ad alta complessità e, di conseguenza, la necessità
di sviluppare e utilizzare flussi di progettazione concorrente Hardware
e Software. Vengono pertanto studiati i principali problemi di progettazione
hardware-software gli approacci proposti per affrontarli. Il corso
si propone inoltre di fornire agli studenti una significativa esposizione
alle principali metodologie di progetto hardware-software in uso in
diversi ambiti industrali (telecom, automotive, automazione industriale)
ARGOMENTI TRATTATI:
| 1. Architetture
dei sistemi hardware-software |
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- sistemi
su singolo chip |
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a. SoC a processore general-purpose
b. SoC a processore application-specific
c. SoC riconofigurabili
d. Multiprocessori a singolo chip
e. Networks on chip
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| - Sistemi
su scheda |
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a. Sistemi
a microcontrollore
b. Sensori intelligenti
c. Sistemi riconfigurabili
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| - Sistemi
distribuiti |
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a. Protocolli di comunicazione wired
per sistemi embedded
b. Reti di sensori wireless
c. Sistemi indossabili e ultraportatili
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| - Supporto
software |
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a. Real-time
Operating systems
b. Device drivers & Firmware
c. APIs e hardware abstraction layers |
| 2. Progettazione hardware-software
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- Modelli di rappresentazione
architetturale HW/SW: |
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a. Piattaforme (Platform-based
design)
b. Component-based design
c. Communication-based design |
| - Modelli di rappresentazione
funzionale HW/SW: |
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a. Data-flow (es. Synchronous
dataflow),
b. Control-oriented (es. Macchine a stati generalizate),
c. Ad eventi (es. Simulink)
d. Scelta del modello adeguato per una applicazione, modelli ibridi |
| - Linguaggi di specifica hardware-software |
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a. Panoramica di vari linguaggi e loro
caratteristiche (approfondimento sul linguaggio SystemC)
b. Esempi di specifica di sistemi HW/SW. |
| - Sintesi automatica e progettazione
assistita al calcolatore |
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a. Principali problemi di sintesi HW/SW
(partizionamento, clustering, sintesi di interfacce, OS-synthesis)
b. Algoritmi per la sintesi hardware software (scheduling, allocation,
partitioning)
c. Esempi di flussi di progettazione commerciali |
| 3. Verifica e validazione |
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- Simulazione/Emulazione/Prototyping |
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a. Cosimulazione. Algoritmi
di cosimulazione
b. Esempi di cosimulatori commerciali
c. Emulazione. Concetti di bae ed esempi
d. Prototyping: ICE e prototyping boards |
| - Verifica concorrente di hardware
e software |
Se vuoi puoi scaricare il
programma del corso come file .rtf
Progetti
e modalità d'esame
Il corso prevede possibilità
di svolgere progetti e approfondimenti guidati dal docente
su diverse tematiche. L'esame consiste nella discussione di un progetto
realizzato normalmente in gruppo più un breve colloquio orale
individuale.
Elenco dei progetti degli anni passati:
Progetti 2010/2011
Progetti 2009/2010
Progetti 2008/2009
Testi di riferimento consigliati
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"Embedded System Design"
by Peter Marwedel, University of Dortmund
1st edition, Kluwer Academic Publishers: Hardbound,
2nd edition, Springer: Paperback,
Sito
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Elementi di Progettazione dei sistemi
VLSI
Architetture, circuiti e metodi
Author:
Mauro Olivieri
Edises - Edizioni Scientifiche ed Universitarie - Link
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System Design with SystemC
Authors:
Thorsten Grotker
Stan Liao
Grant Martin
Stuart Swan
Kluwer Academic Publishers May, 2002 Hardcover
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Engineering a Compiler
Authors:
Keith Cooper - Rice University, Houston, Texas
Linda Torczon - Rice University, Houston, Texas
Elsevier - Morgan Kaufmann - Book
Website link
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Embedded Computing
A VLIW Approach to Architecture, Compilers and Tools
Authors
Joseph A. Fisher - HP Labs, Miami, Florida
Paolo Faraboschi - HP Labs, Barcelona, Spain
Cliff Young - D. E. Shaw Research and Development, L.L.C., New
York, NY
Elsevier - Morgan Kaufmann - Book
Website link
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Embedded Media Processing
Authors
David J. Katz; Rick Gentile
Book
Website Link |
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High-Performance Embedded Computing
Author
Wayne Wolf
Book
Website link |
Altro materiale:
Link alle slide del corso
e ad altro materiale
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News
Il modulo didattico
di Metodologie di Progettazione Hardware - Software viene attivato
nell'AA 2003-04 all'interno del V anno della laurea specialistica
in ingegneria elettronica (ma accessibile anche a studenti di altre
lauree specialistiche).
Per saperne
di più vai nella sezione materiali e consulta le presentazioni
del seminario dell'8 Ottobre 2003
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