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FPGA數位IC設計實戰
學程概要 AI人工智慧的機器學習與深度學習、5G傳輸速度提升到10Gbps、無人駕駛汽車要求網路延遲時間小於1ms,這些都已無法再仰賴CPU計算來達成了... 與此同時,為了彌補雲端運算上頻寬、延遲、儲存、資安等侷限,邊緣運算應運而生,終端裝置被賦予了執行運算的能力,AI讓硬體的重要性再次被看見! 為了實現更高的運算效能與功耗性能、更低的延遲、更高的安全性,以及用更短的開發週期, FPGA 扮演著關鍵性的角色! 艾鍗學院特別邀請具有16年以上FPGA開發經驗的資深工程師,精心規劃「FPGA數位IC設計實戰」課程。本課程著重於實作訓練,使用Intel(Altera) FPGA SoC 實驗平台進行主題式的單元實驗。 課程分成三個階段,第一階段說明FPGA設計架構、Verilog語法、並行運算處理與有限狀態機設計TestBench及功能。第二階段實作FPGA I/O訊號處理與一般序列通訊設計,包含UART、SPI、I2C,以及訊號時序分析與模擬等。此外,為因應5G物聯網趨勢,我們獨家安排了一個FPGA專題製作,說明Gigabit Ethernet 的MII 界面與如何設計Gigabit Ethernet Switch。 第三階段將說明如何設計一個基於硬核ARM Cortex-A的SoC FPGA的嵌入式系統晶片的解決方案。課程包含SoC FPGA晶片硬體設計,利用Intel Qsys整合軟體設計SoC system、在SoC上讀取/控制FPGA上的IP,並教你如何編寫Driver建構出基本的SoC FPGA嵌入式系統軟體。 Why SoC FPGA? 為什麼要選用SoC FPGA?現今,嵌入式系統晶片開發人員必須應對激烈的市場挑戰,被要求更高的單位功耗性能/運算效能、更低的時延以及更短的開發週期,以滿足各種市場需求,因此基於FPGA的SoC已成為最流行且可能的解決方案。簡單來說,SoC FPGA架構在FPGA可程式邏輯晶片嵌入了一個「硬核」處理器系統-- SoC(包含ARM處理器、記憶體控制器、I/O週邊)。在SoC FPGA 架構下,可以彈性的設計,單純使用ARM SoC、僅使用FPGA或兩者結合使用。當兩者結合使用時,FPGA可以作為ARM週邊的角色,針對大量且須經複雜運算的資料,如數據資料、影像訊號、聲音訊號等,可利用FPGA 硬體並行運算能力設計演算法追求最佳效能。因此,利用SoC FPGA 架構所設計的嵌入式平台,不僅可以突顯產品優勢,在價格和性能方面都可以達到最優水平,更重要的是產品能夠及時上市,搶先一步拿下市場與客戶。 學習目標 1、能夠寫出語意精準的Verilog程式與好用的testbench。 2、以業界的角度實作訓練,養成數位電路設計與數位訊號處理能力。 3、了解如何使用 Intel® Quartus® Prime Lite Edition 進行 intel Cyclone V FPGA 設計。 4、能夠掌握Debug技巧,活用Debug Tool,讓Debug更加快速有效率。 5、使具備Gigabit Ethernet MAC與PHY網路通訊界面處理的能力,進而能夠用FPGA實現一個Ethernet Frame。 6、了解 Intel® SoC FPGA Embedded Development Suite(SoC EDS)設計流程並利用 Linux Driver 來控制自行設計的 IP。 7、掌握基於ARM的SoC FPGA硬核解決方案,能夠運用工具做IP整合與系統驗證,設計你的SoC FPGA晶片。 章節架構 第一階段 Verilog硬體描述語言 ● FPGA 技術簡介 - FPGA 硬體架構 - CPLD vs.FPGA - 晶片功能與技術規格解讀 ● Intel Cyclone V FPGA 晶片介紹 ● Intel SoC FPGA 解決方案 ● Intel Quartus Prime FPGA設計工具使用 (1) - 軟體安裝 - 建立新專案 - 編譯 & 合成 ● HDL硬體描述語言(部份講義預覽) - Verilog 基本程式結構與語法說明 - 組合邏輯設計 - 同步邏輯設計 - 訊號取樣設計 - Cock dividing - 模組化設計方式與參數傳遞 - Timing constraint 時序限制 - FSM 有限狀態機設計 ● Verilog 應用練習-Digital Counter 第二階段 FPGA 晶片設計實作 ● DE10-Nano Kit開發板介紹 ● Intel Quartus Prime FPGA 設計工具使用 (2) - Pin Assignment - 加入 Intel's IP 使用MegaWizard (PLL, RAM, ROM,FIFO, …) - 燒錄code ● 設計除錯:使用SignalTap II Logic Analyzer ● 設計除錯:使用SignalProbe ● 設計除錯:訊號時序分析TimeQuest Timing Analyzer&SDC (Synopsis Design Constraints) ● 設計除錯:使用 ModelSim模擬 ● IP實作及UART通訊實驗 ● IP實作及SPI通訊實驗 ● IP實作及I2C通訊實驗 ● Intel Avalon Bus Interface Protocol ● Gigabit Ethernet 專題製作 -整合Ethernet MAC( Medium Access Controller) - 連接Gigabit PYH的 MII 界面說明 - Lab: 設計FPGA電路,控制MII 產生Ethernet Frame - Lab: 透過FPGA電路,控制MII 側錄Ethernet Frame
艾鍗學院
SOC FPGA嵌入式實戰
SoC FPGA整合了FPGA架構與處理器至單一裝置,帶來了多面相優勢。不僅有完善的IP可供使用,加速產品開發時程,SoC FPGA同時擁有FPGA的可編程性和嵌入式處理器的計算能力,適用於嵌入式系統、通信系統等廣泛應用,提供了更多選擇和靈活性。此外,SoC FPGA節省了空間和功耗,整合了獨立配置所需的處理器和FPGA硬體,有助於更有效地管理資源。SoC FPGA的發展反映了多核心、異構運算的趨勢,能夠滿足IoT、高速網路、AI硬體加速等應用的需求,提供高效的運算能力。 課程引導學員養成系統的概念,可由現成的IP中,組合出符合規格要求的產品;驅動程式。 課程目標 1. 了解 Intel® SoC FPGA Embedded Development Suite(SoC EDS)設計流程並利用 Linux Driver 來控制自行設計的 IP。 2. 掌握開發Linux驅動程式設計需要的知識,能分析程式碼,進而修改程式碼,了解驅動程式形成的每個細節。 3. 在SoC上讀取/控制FPGA上的IP,並知道如何編寫Driver建構出基本的SoC FPGA嵌入式系統軟體。 階段一 : SoC FPGA 嵌入式系統晶片開發 ➢SoC FPGA - 嵌入式系統晶片開發實務 ★ 硬體設計- 設計你的 SoC FPGA 晶片 1. Intel Cyclone V SoC FPGA 簡介 2. Intel Avalon Bus Interface Protocol 介紹 3. 利用 Platform Designer 軟體整合 Embedded Peripherals IP 來設計系統電路 4. 利用 Intel Qsys 整合軟體設計 SoC system 5. LAB:使用 Platform Designer 整合 GPIO design 至 FPGA,並利用 System Console 做系統驗證 ★ 將自行設計的 IP 利用 Platform Designer 整合至 Intel SoC FPGA,並和 Linux Driver 結合,再利用 Linux APP 做控制 1. LAB: GPIO Driver 控制 SoC FPGA 開發板上的 LED 階段二 : Linux驅動程式設計 1. 字元裝置Driver 2. Linux Misc Device 3. Linux GPIO 驅動程式 for LED, Button,Relay 4. Raspberry Pi 3 功能說明與BCM283x 使用說明 5. Pi 擴充卡硬體功能介紹與電路圖接腳說明 6. Linux 中斷註冊 & 中斷控制器HAL層架構 7. Bottom Halves (Tasklet & Work Queue) 8. 進階字元Driver : 1) Non- blocking I/O : 使用Wait Queue & completion 機制 2) kernel 對UserSpace通知: SIGIO 信號非同步通知,call_usermodehelper() 9. Kernel Timer List (Jiffies, timer ticks) for LED 閃爍 10. Linux Serial port 驅動程式 for Bluetooth 模組 11. Linux Platform Device & Platform Driver 架構 12. Linux Device Tree 13. Linux SPI Client驅動程式 for ADC Driver (MCP3008) 14. Linux IIO Driver(Linux Industrial I/O Subsystem) 15. Linux SPI Bus master 驅動程式 for BCM2835 SPI controller 16. Linux I2C Client驅動程式 for EEPROM 17. Linux I2C Bus master驅動程式 for BCM2835 I2C controller 18. Linux User Space Driver
艾鍗學院
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SoC FPGA整合了FPGA架構與處理器至單一裝置,帶來了多面相優勢。不僅有完善的IP可供使用,加速產品開發時程,SoC FPGA同時擁有FPGA的可編程性和嵌入式處理器的計算能力,適用於嵌入式系統、通信系統等廣泛應用,提供了更多選擇和靈活性。此外,SoC FPGA節省了空間和功耗,整合了獨立配置所需的處理器和FPGA硬體,有助於更有效地管理資源。SoC FPGA的發展反映了多核心、異構運算的趨勢,能夠滿足IoT、高速網路、AI硬體加速等應用的需求,提供高效的運算能力。 課程引導學員養成系統的概念,可由現成的IP中,組合出符合規格要求的產品;驅動程式。 課程目標 1. 了解 Intel® SoC FPGA Embedded Development Suite(SoC EDS)設計流程並利用 Linux Driver 來控制自行設計的 IP。 2. 掌握開發Linux驅動程式設計需要的知識,能分析程式碼,進而修改程式碼,了解驅動程式形成的每個細節。 3. 在SoC上讀取/控制FPGA上的IP,並知道如何編寫Driver建構出基本的SoC FPGA嵌入式系統軟體。 階段一 : SoC FPGA 嵌入式系統晶片開發 ➢SoC FPGA - 嵌入式系統晶片開發實務 ★ 硬體設計- 設計你的 SoC FPGA 晶片 1. Intel Cyclone V SoC FPGA 簡介 2. Intel Avalon Bus Interface Protocol 介紹 3. 利用 Platform Designer 軟體整合 Embedded Peripherals IP 來設計系統電路 4. 利用 Intel Qsys 整合軟體設計 SoC system 5. LAB:使用 Platform Designer 整合 GPIO design 至 FPGA,並利用 System Console 做系統驗證 ★ 將自行設計的 IP 利用 Platform Designer 整合至 Intel SoC FPGA,並和 Linux Driver 結合,再利用 Linux APP 做控制 1. LAB: GPIO Driver 控制 SoC FPGA 開發板上的 LED 階段二 : Linux驅動程式設計 1. 字元裝置Driver 2. Linux Misc Device 3. Linux GPIO 驅動程式 for LED, Button,Relay 4. Raspberry Pi 3 功能說明與BCM283x 使用說明 5. Pi 擴充卡硬體功能介紹與電路圖接腳說明 6. Linux 中斷註冊 & 中斷控制器HAL層架構 7. Bottom Halves (Tasklet & Work Queue) 8. 進階字元Driver : 1) Non- blocking I/O : 使用Wait Queue & completion 機制 2) kernel 對UserSpace通知: SIGIO 信號非同步通知,call_usermodehelper() 9. Kernel Timer List (Jiffies, timer ticks) for LED 閃爍 10. Linux Serial port 驅動程式 for Bluetooth 模組 11. Linux Platform Device & Platform Driver 架構 12. Linux Device Tree 13. Linux SPI Client驅動程式 for ADC Driver (MCP3008) 14. Linux IIO Driver(Linux Industrial I/O Subsystem) 15. Linux SPI Bus master 驅動程式 for BCM2835 SPI controller 16. Linux I2C Client驅動程式 for EEPROM 17. Linux I2C Bus master驅動程式 for BCM2835 I2C controller 18. Linux User Space Driver
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15小時前

企業永續也需要行銷?6點整理一次看~
ESG與行銷之間存在著密切的關係,企業可以通過落實ESG原則來實現可持續發展目標,同時在市場中建立穩固的品牌形象。以下是ESG與行銷之間的關聯性,並列舉相應的例子:
1.品牌形象與價值觀一致性:
ESG實踐可以幫助企業塑造積極的品牌形象,使其價值觀與消費者期望保持一致。例如,一家食品公司致力於使用可持續的農業和生產方法,同時支持當地社區發展。這種社會責任感和環境保護意識將有助於建立消費者對該品牌的信任和忠誠度。
2.品牌差異化和競爭優勢:
企業通過在ESG領域的卓越表現,可以在市場上實現差異化和競爭優勢。例如,一家服裝品牌致力於推動環保和可持續發展,使用可再生材料和清潔生產技術,這將使其在市場上與傳統的快時尚品牌區分開來,吸引更多關注環保的消費者。
3.消費者期望和需求:
越來越多的消費者關注企業的社會和環境責任,他們更願意支持符合他們價值觀的品牌。因此,企業需要根據消費者的期望和需求來調整其行銷策略和產品定位。例如,一家體育用品公司可以通過推出回收材料製成的運動服飾系列來滿足消費者對可持續產品的需求。
4.風險管理和投資者信任:
ESG實踐可以幫助企業降低風險並增強投資者的信任。例如,一家金融機構積極推動公司治理和透明度,加強內部控制和監管機制,這將有助於減少公司面臨的法律、道德和聲譽風險,提高投資者對其業務的信心。
5.創新和市場機會:
企業通過實踐ESG原則,可以發現新的市場機會並推動產品和服務的創新。例如,一家科技公司可以開發基於人工智能的環境監測技術,幫助企業和政府機構更好地管理和保護自然資源,同時創造新的商業價值。
6.利益相關者參與和合作:
ESG實踐可以促進企業與利益相關者之間的合作和參與,包括供應商、客戶、員工、政府和非政府組織等。例如,一家製造商可以與當地社區和NGO合作,推動社會責任項目,提高當地居民的生活水平,同時獲得社區的支持和信任!
ESG實踐不僅有助於企業實現可持續發展目標,還可以在市場中建立穩固的品牌形象,提高競爭力,滿足消費者需求,降低風險,創造新的市場機會,並促進利益相關者之間的合作和共贏。因此,ESG在企業的行銷策略中扮演著越來越重要的角色。
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