8 h de aula que foram realizadas ao vivo no formato online
8 h de atividades assíncronas, que devem ser realizados pelos alunos como atividade complementar
Acompanhamento e suporte às dúvidas por canal exclusivo para a turma através do fórum.
Observações:
*As aulas ao vivo foram via Google Meet e ficaram gravadas. Os alunos terão acesso à gravação durante o período de acesso ao curso, além de video de instalação do ambiente Vivado.
*Sistema operacional Windows - Será utilizado o ambiente XILINX Vivado 2021.2 (informações sobre instalação do Vivado será disponibilizado 5 dias antes do curso). Não será necessário hardware adicional.
Objetivos
Objetivos do Curso:
Este é um treinamento essencial para iniciar o desenvolvimento com FPGA no ambiente Xilinx utilizando VHDL. O objetivo deste curso é fornecer aos participantes conhecimento sobre hardware reconfigurável, com foco no uso de FPGAs da XILINX e linguagem VHDL. O curso abordará as ferramentas e técnicas para iniciar o desenvolvimento de sistemas digitais em FPGAs. Os participantes aprenderão sobre os conceitos fundamentais de hardware reconfigurável, explorando as características e aplicações dos FPGAs. Eles também terão uma introdução à linguagem VHDL e como utilizá-la para criar circuitos digitais em FPGAs. Ao final do curso, os participantes estarão preparados para iniciar projetos práticos de desenvolvimento de sistemas em FPGAs, com compreensão das ferramentas e técnicas básicas para esse tipo de projeto.
1. Compreender os conceitos fundamentais de hardware reconfigurável e FPGAs.
2. Familiarizar-se com as ferramentas da XILINX para o design de RTL (Register Transfer Level) para FPGAs usando a linguagem VHDL.
3. Familiarizar-se com os princípios e técnicas para a criação de circuitos digitais básicos em VHDL.
4. Familiarizar-se com a ferramenta de simulação e entender como funciona um testbench.
5. Noções de implementação de lógicas sequenciais e combinacionais em FPGAs, utilizando a linguagem VHDL. Serão apresentados exemplos de como implementar os modelos de circuito em VHDL.
6. Estimular o interesse pelos avanços tecnológicos na área de hardware reconfigurável e FPGAs, bem como fornecer uma base sólida para futuros estudos e pesquisas nesse campo.
Ao Final do Curso, o Aluno deverá ser capaz de:
Utilizar as ferramentas da XILINX para design de RTL para FPGA utilizando VHDL;
Descrever hardware em VHDL;
Utilizar o ambiente de simulação no Vivado para realizar testbenches;
Por que Vale a Pena Fazer este Treinamento se Você Trabalha com Sistemas Eletrônicos
Este curso é uma oportunidade valiosa para profissionais que atuam na área de sistemas eletrônicos, especialmente aqueles que desejam ampliar suas habilidades no desenvolvimento de hardware reconfigurável. Abaixo estão alguns dos principais benefícios de participar deste treinamento:
Domínio de Hardware Reconfigurável e FPGAs: O curso oferece uma compreensão profunda dos conceitos fundamentais de hardware reconfigurável e FPGAs, o que é crucial para projetar sistemas eletrônicos modernos que demandam flexibilidade e eficiência.
Habilidade em Ferramentas Xilinx: Ao se familiarizar com as ferramentas da Xilinx, você estará capacitado a realizar design em RTL (Register Transfer Level) utilizando VHDL, uma habilidade altamente valorizada no mercado. Isso permite a criação de projetos complexos e customizáveis em FPGAs, que são amplamente utilizados em diversas indústrias.
Capacitação em VHDL: Aprender a linguagem VHDL é essencial para quem deseja criar circuitos digitais robustos. Este curso fornece as bases para que você possa implementar tanto lógicas sequenciais quanto combinacionais, o que é fundamental para o desenvolvimento de sistemas eletrônicos eficientes.
Simulação e Testbench: A prática com ferramentas de simulação e a compreensão de como construir um testbench são competências críticas para validar e testar circuitos digitais antes de sua implementação final. Isso reduz erros e otimiza o tempo de desenvolvimento.
Preparação para Projetos Práticos: Ao final do curso, você estará preparado para iniciar projetos práticos, aplicando as técnicas e conhecimentos adquiridos. Isso permite que você comece a trabalhar diretamente em projetos reais, aumentando sua produtividade e contribuindo efetivamente para sua equipe ou empresa.
Estímulo ao Interesse por Inovações: O curso também busca estimular o interesse por avanços tecnológicos na área de FPGAs e hardware reconfigurável, incentivando o contínuo desenvolvimento profissional e o engajamento em estudos e pesquisas futuras. Isso é particularmente importante para se manter atualizado em um campo em constante evolução.
Se você trabalha com sistemas eletrônicos e deseja expandir suas habilidades para incluir o desenvolvimento de hardware reconfigurável, este curso é essencial. Ele não só fornece o conhecimento necessário para utilizar FPGAs e VHDL, mas também o capacita a aplicar esses conhecimentos em projetos práticos, melhorando sua competitividade e relevância no mercado de trabalho.
Público Alvo
Desenvolvedores de sistemas embarcados, profissionais da área de IoT, estudantes de engenharias, estudantes de cursos técnicos e todos interessados em aprender sobre hardware reconfigurável.
Desenvolvedores de Software, Profissionais de T.I, Analistas de Sistemas, Programadores, Engenheiros de Software, Engenheiros de Hardware e Profissionais de IoT.
Interessados em hardware e desejam iniciar em design com FPGA.
Pré-requisitos mínimos
Fundamentos de Eletrônica Digital e Lógica de programação.
Eletrônica Digital Moderna e VHDL. Volnei Pedroni. 2010.
The VHDL Cookbook. Peter J. Ashenden. 1991.
The Designer’s Guide to VHDL - Peter J. Ashenden. 2008.
Sistemas Digitais - Ronald Tocci
Ementa
APRESENTAÇÃO DA TECNOLOGIA
O que é FPGA?
Como funciona?
Qual aplicação indicada?
Qual o mercado?
Como desenvolver para FPGA?
LINGUAGEM DESCRIÇÃO DE HARDWARE
Definição de linguagem de descrição de hardware
Diferença em relação à linguagem de programação
OVERVIEW DO DESENVOLVIMENTO COM VIVADO
Modelagem - Formulação proposta de hardware
Codificação - Documentação em linguagem de descrição de hardware
Simulação - Testbench para validação comportamental
Síntese - Deriva da descrição um circuito correspondente (netlist, gates e outros componentes lógicos)
Implementação - Alocação e mapeamento dos recursos de FPGA que implementam o circuito sintetizado
Geração do bitstream - objeto de configuração da FPGA
Programação/Configuração do hardware
Depuração em hardware
LABORATÓRIO 1 - Descrição de hardware
Atualização síncrona de leds para exibir resultado de operações lógicas com o status dos switches.
LABORATÓRIO 2 - Testbench em simulação Simulação do hardware descrito no Laboratório 1
LABORATÓRIO 3 - Implementação e gravação
Simulação do hardware descrito no Laboratório 1
APRESENTAÇÃO DA TECNOLOGIA
Arquitetura xilinx
Aplicações indicadas
LABORATÓRIO 4 - Análise de reports Observação dos reports de utilização do projeto do Laboratório 1.
LABORATÓRIO 5 - DESCRIÇÃO DE UMA ENTIDADE EM VHDL
Declaração das portas
Tipos padrões e sinais
Processos e variáveis
Condicionais
Laço Paralelo
Laço Sequencial
Constantes
LABORATÓRIO 6 - INTEGRAÇÃO DE COMPONENTES
Declaração e instância de componentes
Conexão entre componentes
Variantes de um mesmo componentes
Material complementar
Instância condicional
Múltiplas instância em laço
LABORATÓRIO 7 - TOPOLOGIAS DE CIRCUITOS
Máquina de estado
Pipeline
Cadeia
ALGUNS RECURSOS DISPONÍVEIS
DSP:
Circuito para operações aritméticas com baixo delay de propagação
Usa os slices de DSP, um recurso limitado.
BRAM
Bloco de memória para armazenar volumes maiores de memória
Economiza parte lógica
Latência de acesso
Recurso escasso
LABORATÓRIO 5 - Instanciação de IP
FIFO
Sobre os
instrutores
Amanda Costa Martinez
Amanda Costa Martinez recebeu o título de Bacharel em Engenharia Eletrônica pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná em 2016, o título de Mestra em Engenharia Biomédica pela Universidade Estadual de Campinas em 2019 e atualmente é aluna de doutorado em Engenharia Biomédica pela Universidade Estadual de Campinas. Trabalha como Engenheira de FPGA no Instituto de Pesquisas Eldorado.
Zoé Magalhães
Zoé Magalhães é um desenvolvedor de software que trabalha na empresa V2COM como membro da equipe de desenvolvimento de software embarcado. Estudou na Universidade de Brasília, onde graduou-se em engenharia eletrônica e obteve o título de mestre em sistemas mecatrônicos.
