Okruh Architektura vestavných systémů

Podokruhy:

Modelování technického vybavení číslicových systémů

Anotace:
Pro popis technického vybavení se používají prostředky pro popis algoritmů, které technické vybavení realizuje. Uchazeč se seznámí se základními teoretickými přístupy k popisu struktur technického vybavení. Modelování technického vybavení řeší problematiku optimalizací jak výkonu, tak rychlosti provádění navrhovaných funkcí a v neposlední řadě také problematiku synchronizace paralelně realizovaných implikantů a podfunkcí systému.

Osnova:
Úvod do návrhu logických obvodů pomocí jazyka Verilog, Návrh číslicových obvodů na základě modelů chování kombinačních a sekvenčních obvodů, Syntéza kombinačních a sekvenčních obvodů, Návrh a syntéza řadičů, Programovatelné logické obvody a paměťové obvody, Algoritmy a architektura číslicových procesorů, Architektura aritmetických procesorů, Úlohy zpětné syntézy obvodů.

Základní studijní materiál:
  • John F. Wakerly: Digital Design Principles and Practices 4th Edition. Pearson Prentice Hall 2006.
    ISBN 0-13-186389-4
Zkoušející:
prof. Ing. Václav Přenosil, CSc., doc. Ing. Pavel Čeleda, Ph.D.

Další doporučená literatura:
  • Michael D.Ciletti: Advanced Digital Design Verilog HDL. Prentice-Hal" Inc. 2003. ISBN- 978-0136019282
  • Mark Zwolinski: Digital System Design with VHDL. Pearson Education Limited 2004. ISBN 978-0130399854
  • Donald E. Thomas, Philip R. Moorby: The Verilog hardware description language. Springer, 2002
  • ALTERA: Advanced VHDL Design Techniques. WEB sources of the ALTERA company
  • Lucio Di Jasio and coll.: PIC Microcontrollers: Know It All. Elsevier 2007. ISBN: 978-0-7506-8615-0
  • Tim Wilmshurst: Design Embedded Systems with PIC Microcontrollers, Principles and Applications. Eseveier 2007. ISBN 978-0-7506-6755-5

Návrh systémů odolných poruchám

Anotace:
Neexistují absolutně spolehlivé systémy. Možnost vzniku poruchy je základní vlastností číslicových systémů. Při návrhu číslicových systémů je nezbytné navrhnout takovou jeho strukturu, která zajistí, že vznik poruchy nezpůsobí fatální selhání číslicového systému jako celku.

Osnova:
Základy odolnosti proti poruchám, Základy teorie kódování, Konfigurace systémů odolných poruchám, Modelování systémů odolných poruchám, Testování vestavěných modulů a systémů, Modely redundance – náhrad – opravy, N-násobné zálohování, Spolehlivost programového vybavení a techniky obnovování práceschopnosti číslicových systémů.

Základní studijní materiál:
  • Parag K. Lala: Self-Checking and Fault Tolerant Digital Design. Morgan Kaufmann Publishers Inc. 2001. ISBN:0-12-434370-8
Zkoušející:
prof. Ing. Václav Přenosil, CSc., doc. Ing. Pavel Čeleda, Ph.D.

Další doporučená literatura:
  • Shooman M.L.: Reliability of Computer Systems and Networks - Fault Tolerance, Analysis and Design. Wiley Interscience, 2002. ISBN 0-471-29342-3
  • Pankaj Jalote: Fault Tolerant in Distributed Systems. Prentice-Hall. 1994. ISBN:0-13-301367-7
  • Laung-Terng Wang, Charles E. Stroud, Nur A. Touba: System-on-chip Test Architectures. Elsevier Inc. 2008. ISBN 978-0-12-373973-5
  • Dhiraj Pradhan: Fault-Tolerant Computer System Design. Prentice-Hall, first edition, 1996. ISBN:0-13-057887-8

Spolehlivost číslicových systémů

Anotace:
Studenti se seznámí se základy teorie spolehlivost a její aplikací na číslicové systémy. Modelování chování číslicových systémů dává představu o chování systému během doby jeho života. Modelování obsluhovaných systémů umožňuje popisovat jak spolehlivostní charakteristiky jednotlivých částí systémů, tak také procesy oprav technického vybavení a procesy regenerace systému po chybě, případně degradace struktury nebo výkonu.

Osnova:
Úvod do teorie spolehlivosti, Základy testování a role jazyků pro modelování číslicových obvodů, Návrh testů pomocí jazyka Verilog, Modelování chyb a poruch, Simulace poruch a jejich aplikace, Metody simulace poruch, Algoritmy generování kroků testu, Deterministické algoritmy generování testů, Návrh testů a prostředky sledování, Standard IEEE pro testování číslicových obvodů, Vestavěné prostředky pro samotestování, Komprese testů, Testování pamětí a vestavěné prostředky samotestování pamětí.

Základní studijní materiál:
  • Zainalabedin Navabi: Digital System Test and Testable Design. Springer, 2010. ISBN 978-1-4419-7547-8
Zkoušející:
prof. Ing. Václav Přenosil, CSc., doc. Ing. Pavel Čeleda, Ph.D.

Další doporučená literatura:
  • Shooman M.L.: Reliability of Computer Systems and Networks - Fault Tolerance, Analysis and Design. Wiley Interscience, 2002. ISBN 0-471-29342-3
  • Sheldon M. Ross: Introduction to Probability Models. Academic Press, Inc. 1985. ISBN: 978-0-12-381445-6
  • Trivedi K.: Probability and Statistics with Reliability. Queuing, and Computer Science Applications. John Wiley and Sons, new edition, 2001. ISBN: 978-0-471-33341-8
  • Robin A. Sahner, Kishor Trivedi., Antonio Puliafito: Performance and Reliability Analysis of Computer Systems. Kluwer Academic Publishers. 2012. ISBN:146 136 0056 (978 146 136 005 6)
  • Daniel P. Siewiorek, Robert S. Swarz: The Theory and Practice of Reliable System Design. A. K. Peters, third edition. 1983. ISBN:978-0932376176