Проектирование на Versal ACAP: Архитектура и методология

Описание курса
Этот курс поможет узнать об архитектуре Versal ™ ACAP и методологии проектирования.

Основное внимание уделяется:
– Обзору архитектуры Versal ACAP
– Описанию различных функциональных блоков, доступных в архитектуре Versal, и содержащихся в них ресурсов
– Использованию аппаратных блоков, доступных в архитектуре Versal
– Использованию инструментов проектирования и методологии для создания сложных систем
– Описанию network on chip (NoC) и AI Engine и их архитектуре
– Выполнению моделирования и отладки на системном уровне

Продолжительность
3 дня

Кому будет полезен курс?
Для разработчиков программного и аппаратного обеспечения, системных архитекторов и всех, кто хочет узнать об архитектуре Xilinx Versal ACAP

Что нужно знать заранее?
– Комфортное программирование на C/C++
– Знать процесс разработки ПО в Vitis IDE
– Знать процесс разработки аппаратной платформы в Vivado Design Suite
– Быть знакомым с архитектурой UltraScale/UltraScale+ и Zynq UltraScale+ MPSoC

Программное обеспечение
– Vivado Design Suite
– Vitis unified software platform
– PetaLinux Tools Аппаратная платформа
– Архитектура: Xilinx Versal ACAPs

По завершении курса приобретете необходимые навыки для того,чтобы:
– Описывать архитектуру Versal ACAP на высоком уровне
– Описывать различные функциональные блоки Versal ACAP
– Использовать различные блоки архитектуры Versal для создания сложных систем
– Выполнять моделирование и отладку на системном уровне
– Определять и применять различные методологии проектирования

Структура курса

‍День 1
Введение
Рассказывается о необходимости устройств Versal и дается обзор различных семейств Versal. (Лекция)
‍Обзор архитектуры
Дается общий обзор архитектуры Versal, иллюстрирующий различные функциональные блоки, доступные в архитектуре Versal. (Лекция)
Инструменты проектирования
Сопоставляются различные аппаратные ресурсы архитектуры Versal с необходимыми инструментами и описывает, как их использовать для окончательной сборки загрузочного образа. (Лекция, Лабораторная работа)
Adaptable Engine – программируемая логика (PL)
Описываются логические ресурсы, доступные в Adaptable Engine. (Лекция)
Процессорная система (PS)
Рассматриваются APU процессора Cortex -A72 и RPU процессора Cortex-R5, которые образуют Scalar Engine. Также рассматриваются контроллер управления платформой (PMC), менеджер процессорной системы (PSM), периферийные устройства ввода-вывода и интерфейсы PS-PL. (Лекция)
PMC, загрузка и конфигурация
Описываются контроллер управления платформой, загрузчик платформы и менеджер (PLM), а также загрузка и настройка. (Лекция, Лабораторная работа)
Ресурсы SelectIO
Описываются банк ввода-вывода, интерфейсы SelectIO и функции задержки ввода-вывода. (Лекция)
Архитектура тактовой синхронизации
Обсуждаются архитектура тактирования, тактовые буфера, маршрутизация тактовых сигналов, функции управления тактовыми сигналами и устранение разбега тактовых частот. (Лекция, Лабораторная работа)
Системные прерывания
Обсуждаются различные системные прерывания и контроллеры прерываний. (Лекция)

‍День 2
Таймеры, счетчики и часы реального времени
Дается обзор таймеров и счетчиков, включая системный счетчик, счетчик тройного таймера (TTC), сторожевой таймер и часы реального времени (RTC). (Лекция)
Процесс сборки программного обеспечения
Дается обзор различных маршрутов сборки, таких как «собери сам», Yocto Project и PetaLinux. (Лекция, Лабораторная работа)
Программный стек
Обзор программного стека Versal ACAP bare-metal, FreeRTOS, Linux и их компонентов. (Лекция)
DSP процессор
Описывается блок DSP58 и сравнивает с DSP48. Подробно описываются режимы DSP58. (Лекция)
AI Engine
Обсуждается архитектура массива AI Engine, терминология и интерфейсы AIE. (Лекция)
Введение в NoC и концепции
Объясняются причины использования сети на кристалле, ее основные элементы и общая терминология. (Лекция, Лабораторная работа)
Память
Описываются доступные ресурсы памяти, такие как блочная RAM, UltraRAM, LUTRAM, OCM и DDR. Также рассматривается встроенный контроллер памяти. (Лекция)
Программные интерфейсы
Обзор различных интерфейсов программирования в Versal ACAP. (Лекция)
Разбиение приложений
Раскрывается, что такое разбиение приложения и как может быть выполнено распределение ресурсов на основе моделей вычислений. (Лекция)

День 3
PCI Express и CCIX
Дается обзор модуля CCIX PCIe и описывает блоки PL и CPM PCIe. (Лекция, Лабораторная работа)
‍Последовательные трансиверы
Описываются трансиверы в Versal ACAP. (Лекция)
Решения по электропитанию и теплоотводу
Обсуждаются система электропитания в Versal ACAP, методы оптимизации и анализа потребляемой мощности. Также рассматриваются проблемы теплоотвода. (Лекция)
Отладка
Описываются интерфейсы отладки Versal ACAP, такие как порт тестового доступа (TAP), контроллер порта доступа отладки (DAP) и высокоскоростной порт отладки (HSDP). (Лекция, Лабораторная работа)
‍Функции безопасности
Описываются функции безопасности Versal ACAP. (Лекция)
Системное моделирование
Объясняется как выполнить моделирование на системном уровне в проекте Versal ACAP. (Лекция, Лабораторная работа)
Методология проектирования системы
Обзор рекомендованной Xilinx методологии проектирования системы. (Лекция)