Hardware-Praktikum

Übersicht

In diesem Praktikum entwerfen die Teilnehmer unter Anleitung einen kleinen, jedoch voll einsatzfähigen 32-Bit RISC-Mikroprozessor. Der Entwurf erfolgt in der Hardwarebeschreibungssprache VHDL mittels der freien Simulations-Software GHDL. Tatsächlich in Hardware realisiert wird der Prozessor mittels eines programmierbaren Logikbausteins des Xilinx Artix-7 Basys3. Die entsprechende Synthese wird mit der mitgelieferten Vivado Design Suite durchgeführt.

Erwartete Vorkenntnisse

Zur Teilnahme an diesem Praktikum sind grundlegende Kenntnisse über den Aufbau von Rechenanlagen, sowie in der Hardwarebeschreibungssprache VHDL erforderlich. Diese Voraussetzungen sind beispielsweise durch den vorherigen Besuch der Vorlesung Rechenanlagen gegeben.

Insbesondere Studierenden im ersten Semester raten wir deshalb noch vom Besuch dieses Praktikums ab!

Durchführung

Für das Lösen der Praktikumsaufgaben besteht keine Anwesenheitspflicht. Ein Großteil der Aufgaben kann zuhause vorbereitet und gelöst werden. Es stehen jedoch auch auch einige Praktikumsrechner im Rechner Pool (BH003) zur Verfügung.

Nach jeder Abgabe wird es eine kurze Präsentation der aktuellen Übungsaufgabe durch eine der Praktikumsgruppen im Rechner Pool geben.

Anmeldung

Für dieses Praktikum ist eine Anmeldung erforderlich (diese erfolgt während der Einführungsveranstaltung - siehe WueStudy). Das Praktikum wird in Gruppen bis zu drei Personen durchgeführt. Die Teilnehmer einer Gruppe können sich zusammen anmelden. Wer keinen Partner hat, kann sich auch alleine anmelden und erhält dann automatisch eine Praktikumsgruppe zugeteilt. Es stehen an jedem Wochentag 7 Rechner am Lehrstuhl zur Verfügung. Es gibt keine Reservierung der Rechner, der Zugang erfolgt nach dem Prinzip First-Come-First-Serve funktioniert.

Betreuung

Während der Praktikumszeit stehen zeitabschnittsweise Betreuer für Fragen und Probleme zur Verfügung. Zusätzliche Informationen werden in unregelmäßigen Abständen auf der WueCampus-Seite zum Praktikum gepostet. Aufgrund der dünnen Personaldecke kann eine lückenlose Betreuung leider nicht garantiert werden.

Leistungsnachweis

Die gelösten Aufgaben werden gruppenweise an mehreren Terminen von den Betreuern des Praktikums abgenommen. Dabei sind etwa die Designs vorzuführen bzw. zu erklären. Die Bearbeitungen werden ferner auf Ähnlichkeit/Duplikate überprüft, wobei Betrugsversuche den Ausschluss aus dem Praktikum zur Folge haben. Ein Leistungsschein bzw. ECTS-Punkte werden vergeben, wenn alle Aufgaben bis zum Praktikumsende erfolgreich bearbeitet worden sind.

Best Processor Award

Im Rahmen des Hardware-Praktikums wird (in Abhängigkeit vom Teilnehmerfeld) der Best Processor Award des Lehrstuhls vergeben. Ziel dieses Wettbewerbs ist es, die Teilnehmer zu ermutigen, einerseits in der Kategorie Hardware den eigenen Entwurf des im Praktikum konstruierten 32-Bit-RISC-Prozessors selbständig zu verbessern bzw. zu erweitern, und andererseits in der Kategorie Software ein Assembler-Programm zu schreiben, welches den Prozessor bestmöglich ausnutzt.