کتاب صوتی شتاب‌دهی سخت‌افزاری پردازش‌ها با استفاده از پلتفرم Xilinx Vitis و زبان C/C++ بر روی تراشه‌های Zynq

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره شتاب‌دهی سخت‌افزاری پردازش‌ها با استفاده از پلتفرم Xilinx Vitis و زبان C/C++ بر روی تراشه‌های Zynq

موضوع کلی: مهندسی کامپیوتر و سیستم‌های دیجیتال

موضوع میانی: طراحی سامانه‌های نهفته (Embedded Systems) با استفاده از تراشه‌های FPGA

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی معماری سیستم‌های نهفته و تراشه‌های Zynq SoC
• 2. آشنایی با معماری پردازنده‌های ARM در کنار منطق قابل‌برنامه‌ریزی FPGA
• 3. معرفی محیط توسعه Xilinx Vitis و جریان طراحی HLS
• 4. مفاهیم پایه سنتز سطح بالا High-Level Synthesis
• 5. بررسی مدل برنامه‌نویسی C/C++ برای طراحی سخت‌افزار
• 6. تفاوت‌های برنامه‌نویسی نرم‌افزاری و توصیف سخت‌افزاری در HLS
• 7. مدیریت داده‌ها و آرایه‌ها در طراحی‌های مبتنی بر HLS
• 8. بهینه‌سازی توابع برای اجرای موازی در FPGA
• 9. مفهوم خط‌لوله‌سازی Pipelining در عملیات محاسباتی
• 10. تکنیک‌های کاهش تاخیر و افزایش نرخ کلاک در سخت‌افزار
• 11. مدیریت حافظه محلی و استفاده از BRAM در طراحی
• 12. ارتباط میان پردازنده مرکزی و شتاب‌دهنده سخت‌افزاری
• 13. مفاهیم گذرگاه AXI و پروتکل‌های ارتباطی در سیستم‌های Zynq
• 14. پیاده‌سازی واسط‌های AXI-Lite برای کنترل شتاب‌دهنده
• 15. طراحی واسط‌های AXI-Stream برای انتقال داده‌های حجیم
• 16. مدیریت وقفه و همگام‌سازی بین نرم‌افزار و سخت‌افزار
• 17. استفاده از کتابخانه‌های استاندارد C در طراحی‌های HLS
• 18. بهینه‌سازی حلقه‌ها و باز کردن حلقه‌ها Unrolling
• 19. تحلیل عملکرد و پروفایل‌سازی در محیط Vitis
• 20. شبیه‌سازی C-Simulation برای اعتبارسنجی الگوریتم
• 21. سنتز طراحی و تحلیل گزارش‌های تولید شده توسط ابزار
• 22. شبیه‌سازی RTL برای تایید عملکرد در سطح گیت
• 23. یکپارچه‌سازی سخت‌افزار طراحی شده در محیط Vivado
• 24. ایجاد پلتفرم سخت‌افزاری در Vivado برای استفاده در Vitis
• 25. نوشتن کدهای درایور و مدیریت شتاب‌دهنده در محیط Vitis
• 26. پیاده‌سازی یک پروژه نمونه پردازش تصویر در تراشه Zynq
• 27. استفاده از DMA برای انتقال داده‌های سریع بین حافظه و FPGA
• 28. مدیریت توان مصرفی در طراحی‌های شتاب‌دهنده
• 29. بررسی محدودیت‌های منابع سخت‌افزاری و بهینه‌سازی ظرفیت
• 30. پیاده‌سازی توابع ریاضیاتی سنگین بر روی منطق FPGA
• 31. روش‌های اشکال‌زدایی سخت‌افزاری با استفاده از ILA
• 32. کاربرد سیستم‌های عامل نهفته در کنار شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری
• 33. تکنیک‌های تست و صحه‌گذاری سیستم‌های نهفته
• 34. به‌روزرسانی و مدیریت فریم‌ور در پلتفرم‌های Zynq
• 35. ملاحظات امنیتی در طراحی سیستم‌های نهفته و حفاظت از مالکیت فکری
• 36. بررسی موردی شتاب‌دهی الگوریتم‌های فیلتر دیجیتال
• 37. پیاده‌سازی یک نمونه سیستم پردازش سیگنال بلادرنگ
• 38. مستندسازی و استانداردهای طراحی در پروژه‌های صنعتی
• 39. چالش‌های پیاده‌سازی سیستم‌های نهفته در محیط‌های صنعتی ایران
• 40. جمع‌بندی و مسیرهای پیشرفته در طراحی سیستم‌های روی تراشه