Teleseminar
"Hardware/Software Co-Design und Rekonfigurierbare Architekturen" (SS 2002)
Verantwortlich Prof. Dr. Bernd Becker / Dr. Christoph Scholl
Mitwirkung -
Zeit Di 8:30-11:45 Uhr
Vorbesprechung 14.2.2002, 13:15
Ort 01-031, Geb. 51, Georges-Köhler-Allee
Anmeldung Interessierte Studierende sollten sich (schnellstmöglich) in die am Lehrstuhl von Prof. Becker aushängende Liste eintragen bzw. sich melden bei Dr. Christoph Scholl, Geb. 51, Raum 01-034, (e-mail: scholl@informatik.uni-freiburg.de).
Beschreibung Im Verlauf der letzten Jahre haben Integrierte Schaltungen auf immer mehr Bereiche des täglichen Lebens Einfluß genommen. Nicht nur Mikroprozessoren als Komponenten von PCs, sondern auch Integrierte Schaltungen (Mikroprozessoren und ASICs = Application Specific Integrated Circuits) als wesentliche Bestandteile von Eingebetteten Systemen sind auf dem Vormarsch und kommen in Automobilelektronik und verschiedenen Haushaltsanwendungen zum Einsatz. Elektronische Diebstahlsicherungen, ABS-Systeme, CD-Player und Chipkarten sind nur wenige Beispiele für die Anwendung Integrierter Schaltkreise.


Unter Hardware/Software (HW/SW) Co-Design versteht man den Entwurf von Systemen bestehend aus kooperierender Hardware und Software. Im allgemeinen werden Systemteile, die eine hohe Flexibilität voraussetzen, in Software realisiert, während rechenintensive Teile vorzugsweise in Hardware implementiert werden.


Im Rahmen des gemeinsam an den Standorten Freiburg (Prof. Dr. Becker und Dr. Scholl), Mannheim (Prof. Dr. Brüning, Prof. Dr. Männer) und Karlsruhe (Prof. Dr. Schmeck) stattfindenden Teleseminars des Projekts "Virtuelle Hochschule Oberrhein (VIROR)" werden wichtige Aspekte dieses interessanten Themenkomplexes beleuchtet.


Die Themen auf Freiburger Seite sind im wesentlichen dem Hardware-Entwurf zuzuordnen. In Gruppenarbeit sollen Hardwaresysteme entworfen werden, die auf FPGA-Boards implementiert werden. FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) sind Mikrochips, die für vielfältige Anwendungszwecke programmiert und rekonfiguriert werden können. Nachdem noch vor wenigen Jahren FPGAs noch relativ teuer, langsam und klein waren, bieten sie mittlerweile aufgrund technologischer Fortschritte Millionen von Gatteräquivalenten zu reduzierten Kosten und mit beträchtlicher Geschwindigkeit, so dass sie sich zu einer ernsthaften Konkurrenz der klassischen ASICs entwickelt haben.


Die Resultate der praktischen Arbeiten sollen im Rahmen des Teleseminars gegen Ende des Sommersemesters vorgestellt werden.

Mögliche Aufgaben:

  • Einarbeitung in VHDL und die graphischen Spezifikationsmöglichkeiten der FPGA Advantage-Software von Mentor
  • Konkrete (kleinere) Entwürfe
  • Realisierung von Komponenten eines CISC-Prozessors
  • Bereitstellen einer softwaremäßigen Ansteuerung der FPGAs über PC

Neben der Erarbeitung der Inhalte zum Themenkomplex "Rekonfigurierbare Architekturen" ist ein wesentliches Ziel das Erlernen von Arbeitstechniken der rechnergestützten Kooperation (insbesondere von BSCW (Basic Support for Cooperative Work) für den Dokumentenaustausch und die Kommunikation zwischen den Seminarteilnehmern) sowie der MBone-Tools zur Unterstützung der Tele-Kooperation. Die ersten Seminartermine werden zur Vorstellung und als Übung für den Gebrauch dieser Werkzeuge verwendet.
Weitere Informationen Teleseminar / Praktikum "Hardware / Software CoDesign - Rekonfigurierbare Architekturen"