At introducere deltagerne til asynkrone kredsløb. Dette omfatter
primært kredsløb som opererer helt uden et kloksignal, meb også
såkaldt globalt-asynkrone lokalt-synkrone kredsløb, dvs. synkrone
kredsløb med flere uafhængige klokdomæner. Kurset vil motivere
brugen af asynkrone kredsløb, og formidle grundlæggende begreber og
teorier, således at deltagerne bliver i stand til: (1) at
konstruere beregnings- og kontrolkredsløb, og (2) at læse og forstå
litteraturen på området.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Vurdere og redegøre om der med fordel kan anvendes asynkrone
kredsløb i forbindelse med realiseringen af et digitalt kredsløb
til en given applikation – herunder hvilken betydning det får for
kredsløbets egenskaber (energi, hastighed, areal, etc.).
Realisere gængse handshake komponenter som benytter gængse
handshake protokoller.
Specificere og konstruere ”speed-independent” kontrolkredsløb
ved anvendelse af relevante designmetoder og CAD-værktøjer.
Konstruere mindre beregningskredsløb ved manuelt at sammensætte
såkaldte handshake komponenter.
Vurdere hvilken handshakeprotokol det vil være mest
hensigtsmæssig at anvende i en given situation.
Redegøre for hvad det vil sige at et kredsløb er
”speed-independent” eller ”delay-insensitive” og kan analysere
hvorvidt mindre (kontrol)kredsløb besidder en af disse
egenskaber.
Analysere og optimere hastigheden af mindre kredsløb, som er
opbygget af handshake komponenter; dels på baggrund af kvalitative
ræsonnementer og dels på baggrund af egentlige kvantitative
beregninger.
Redegøre for de problemer (metastabilitet og synkronisering)
der er forbundet med at kommunikere mellem flere klok domæner,
anvise mulige løsninger, og ræsonnere om disses ydeevne og
pålidelighed.
Kursusindhold:
Motivation for brugen af asynkrone kredsløb. Grundlæggende
begreber, kommunikationsprotokoller og kredsløb. Analyse af
hastighed: kvantitativt og kvalitativt (latenstid, bølgelængde og
cyklustid). Grundlæggende teoretiske begreber: klassifikation
(self-timed, speed-independent, delay-insensitive), hazard,
isokrone signal-forgreninger og arbitrering. Kontrol kredsløb:
syntese af hastighedsuafhængige kredsløb ud fra 'signal
transition graph' specifikationer. Beregningskredsløb:
konstruktion af effektive beregningskredsløb med indikation af
afslutning. Sammenhæng mellem kommunikationsprotokoller og
tilhørende kredsløbsrealisering. Design strategier/metoder:
Statiske 'data-flow' strukturer og syntese fra
hardwarebeskrivende sprog. Globalt asynkrone lokalt synkrone
systemer, herunder digitale kredsløb med flere klokdomæner.
Synkronisering ved overførsel af data mellem uafhængige
klokdomæner. Eksempler: Udvalgte (kommercielle) asynkrone
IC'er. Forskningsperspektiver.
Mulighed for GRØN DYST deltagelse:
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver
den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som
kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed,
klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
