Lernen. Entwickeln.
Von digitaler Logik über RTL und KI-Hardware bis zum Analogschaltungsdesign.
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Digitale Logikschaltungen
Von digitalen Signalen und AND-, OR-, XOR-Gattern zu kombinatorischen Schaltungen, Latches, Flipflops, Zählern und Zustandsautomaten. Verknüpfen Sie Wahrheitstabellen, Gleichungen, Schaltungen und Zeitdiagramme und prüfen Sie sie in RTL-Übungen. Optionale Vertiefungen behandeln Datenpfade und Schnittstellen.
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Grundlagen des RTL-Entwurfs
Beschreiben Sie digitale Schaltungen in SystemVerilog. Lernen Sie Typen, Bitbreiten, Vorzeichen, kombinatorische und sequenzielle Logik, Module, Parameter und generate kennen. Prüfen Sie Grenzfälle und Fehler mit unabhängigen Testbenches. Verbinden Sie abschließend einen periodischen Impulsgeber mit einem Akkumulator und halten Sie reproduzierbare Ergebnisse fest.
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RTL-Entwurf: Datenpfade und Pipelines
Legen Sie numerische und taktbezogene Verhaltensregeln fest und entwerfen Sie anschließend eine ALU, ein Steuerwerk, eine Pipeline und Puffer mit Ready-Valid-Protokoll. Vier ausführbare Praktika mit Referenzmodellen prüfen arithmetische Grenzfälle, Wartezyklen, FIFOs und die Reihenfolge vor einem Abschlussprojekt zur Verarbeitung eines Datenstroms.
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RTL-Entwurf: systolische Arrays
Entwickeln Sie ein parametrisierbares Array zur Matrixmultiplikation aus vorzeichenbehafteter MAC-Arithmetik, Eingabeversatz und Verarbeitungselementen und verifizieren Sie anschließend Kachelung, Flusssteuerung und das exakte Verhalten von Flanke zu Flanke.
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RTL-Entwurf: CNN-Beschleuniger
Lernen Sie Faltungsindizierung und numerische Ganzzahlregeln, anschließend Fenster im Datenstrom, PE-Abbildung und Kachelung. Verifizieren Sie eine ausführbare Referenz und einen kleinen Inferenzpfad und trennen Sie dabei Werte, Ablaufschätzungen und Datenverkehr.
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Analoger Schaltungsentwurf
Erarbeiten Sie eine praktische Grundlage für analogen Entwurf bei niedriger Spannung: Lösen Sie Gleichstromnetze, sagen Sie Zeit- und Frequenzverhalten voraus, legen Sie Transistorarbeitspunkte fest, entwerfen Sie Verstärker mit Gegenkopplung und Filter und verifizieren Sie einen Sensorsignalpfad mit ausdrücklich angegebenen Modellgrenzen.
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