В лаборатории Xilinx на базе кафедры электронных систем ТУСУРа проходят занятия для студентов ФИТ в рамках ГПО

В качестве учебного был выбран проект наложения на видео логотипа и временного кода. По мнению Сергея, задача, поставленная студентам на период обучения, алгоритмически простая для реализации и хорошо подходит для изучения синтаксиса языка и описания аппаратуры и архитектуры микросхемы Zynq-7000.

По его словам, разработка программного кода для ПЛИС кардинально отличается от разработки программ для процессоров общего назначения с различной системой команд (RISC, VLIW и т. д).

"Фактически код для ПЛИС представляет собой не просто программу, а принципиальную электрическую схему, в котором операнды представляют собой реальные электрические сигналы. Процесс разработки такого кода требует многократных проверок при различных комбинациях внешних сигналов", - поясняет Сергей.

На данный момент у одного из студентов, как сообщает руководитель группы, уже получилось сформировать в памяти ПЛИС статический логотип и динамический временной код в виде графических изображений и показать на экране монитора одновременно живое видео и логотип с временным кодом.

По словам Сергея Стрельникова, развитие электронных технологий влечёт за собой необходимость быть всегда в курсе того, что происходит в области разработки электронных устройств и даёт больше возможностей для реализации сложных практических задач.

"Это здорово, что сейчас можно увидеть то, что ты программируешь. В то время, когда я только начинал заниматься программированием, я не понимал, по какому принципу разработаны аппаратные устройства на ПЛИС. К примеру, мне давали реализовать сложный алгоритм, который нужно было описать на языке аппаратного уровня. Но получалось так, что он находился где-то в воздухе, и его работу нельзя было увидеть вживую, так как он не был привязан к системе. Я не мог встроить его в реальную систему, поскольку её ещё не было, а разработать её самостоятельно мне было не под силу. Когда ты видишь результат работы, которую до тебя мало кто делал, появляется ощущение того, что это может принести пользу и хочется работать дальше. Я стараюсь построить учебный курс таким образом, чтобы студенты сразу могли увидеть результат своей работы", - делится Сергей.

Одной из главных задач, стоящих перед организаторами ГПО и преподавателями, является необходимость подготовить высококлассных грамотных специалистов, умеющих самостоятельно решать технические задачи на базе ПЛИС и систем на кристалле.

Как отмечает М. Е. Антипин, заместитель заведующего кафедрой ЭС по учебной работе, крупным томским компаниям, таким как "Микран" и "ЭлеСи", постоянно требуются специалисты данного профиля.

"На данный момент таких специалистов в Томске очень мало. Именно поэтому компаниям выгодно обучать студентов. А у нас для этого созданы все условия: открыта лаборатория, завезено оборудование, привлечены специалисты компаний для обучения. Потребуется не менее 2 лет для того, чтобы студенты смогли научиться самостоятельно работать с системой. Многие компании хотят получить специалистов, с которыми не нужно будет сидеть и объяснять им, что делать. Компаниям нужны те, кто сам будет непрерывно учиться, развиваться и стремиться к новым знаниям. Наша задача не только научить их работать, но и сделать их полноценными самостоятельными специалистами", - рассказывает Михаил Евгеньевич.

Следующим проектом для студентов станет разработка 2D-ускорителя.

"В ближайшее время мы планируем разработать микросхему, с помощью которой можно будет принимать команды для рисования примитивов на экране: линия, круг, эллипс, завивка областей и другое", - сообщил преподаватель Сергей Стрельников.

СправкаПЛИС – это программируемая логика, состоящая из простых элементов, построенных на базе транзисторов. Структура схемы устройства задаётся не при изготовлении, а при программировании. Это направление развивается параллельно с процессорными системами. ПЛИС нужны для создания прототипа цифрового устройства, которое в будущем может быть внедрено в систему на кристалле, или для изготовления специализированной миксросхемы. ПЛИС обеспечивает ускорение и удешевление всей системы в целом.