CSDNS - CIRCUITOS E SISTEMAS
DIGITAIS NÃO-SÍNCRONOS

Semestre 2011

Horário: 3DE Sala: 514

Professor Responsável: Ney Laert Vilar Calazans

Novidades:

Cronograma da Disciplina:

Aula

Data

Conteúdo

01

09/agosto

Introdução à disciplina: homepage, método de trabalho, recursos, bibliografia e avaliação.


Leitura obrigatória e fundamental: Capítulos 1 e 2 do Livro de Sparsø e Furber (Bibliografia 1 abaixo) - Será cobrado em 1-2 aulas.

 

Definição do Primeiro Seminário (Temas Básicos em Circuitos Assíncronos):

  1. Codificação de Informação: princípios e codificações "delay-insensitive"

    Tom Verhoeff. "Delay Insensitive Codes - An Overview". Distributed Computing, 3(1), Springer, 1988. pp. 1-8. Selecionem outros!

    Alunos: Claiton e Jader

  2. Problemas em Assíncronos: "hazards", metaestabilidade e técnicas fundamentais para evitá-los

    Frederick Hill, Gerald Peterson. "Computer Aided Logic Design with Emphasis on VLSI". John Wiley, New York, 4th. Edition, 1993. Seções 5.9 a 5.10 (pp. 109-113) e Capítulo 14 (pp. 416-448). Selecionem outros!

    Alunos: Igor e G. Madalozzo

  3. Interfaces Assíncronas e Protocolos de Comunicação e Sincronização

    Ran Ginosar. "Fourteen Ways to Fool Your Synchronizer". In: 9th International Symposium on Asynchronous Circuits and Systems, May 2003. pp. 89-96. Selecionem outros!

    Alunos:

  4. Representações para Circuitos Assíncronos: redes de Petri, STGs, SGs, etc.

    Leonid Rosenblum, Alexandre Yakovlev. "Signal Graphs: From Self-Timed to Timed Ones". In: International Workshop on Timed Petri Nets, 1985. pp. 199-206. Selecionem outros!

    Alunos:

Introdução a Circuitos Assíncronos com as Transparências de Apoio - Primeira Parte:

  • As Representações - Estados, AFTs, Redes de Petri, ASTGs, etc.

  • Os Problemas - Corridas (races), Transitórios (hazards), Metaestabilidade

  • Codificação de Informações - Single-Rail, Dual-Rail, 1-of-4, etc.

  • Os Paradigmas - Projeto Síncrono, Projeto GALS e Projetos Assíncronos

02

16/agosto

Introdução a Circuitos Assíncronos com as Transparências de Apoio - Segunda Parte

03

23/agosto

Detalhamento do processo de projeto de Circuitos Assíncronos (Usando Capítulo 3 da referência [1]):

  • Estruturas Data-Flow - O RTL de assíncronos
 

30/agosto

 Suspensão de Aula
04

06/setembro

Seminário

  1. Problemas em Assíncronos: "hazards", metaestabilidade e técnicas fundamentais para evitá-los

    Frederick Hill, Gerald Peterson. "Computer Aided Logic Design with Emphasis on VLSI". John Wiley, New York, 4th. Edition, 1993. Seções 5.9 a 5.10 (pp. 109-113) e Capítulo 14 (pp. 416-448). Selecionem outros!

    Alunos: Igor e G. Madalozzo

05

13/setembro

Seminários:

  1. Interfaces Assíncronas e Protocolos de Comunicação e Sincronização

    Ran Ginosar. "Fourteen Ways to Fool Your Synchronizer". In: 9th International Symposium on Asynchronous Circuits and Systems, May 2003. pp. 89-96. Selecionem outros!

    Alunos: G. Castilhos e L. Heck

  2. Representações para Circuitos Assíncronos: redes de Petri, STGs, SGs, etc.

    Leonid Rosenblum, Alexandre Yakovlev. "Signal Graphs: From Self-Timed to Timed Ones". In: International Workshop on Timed Petri Nets, 1985. pp. 199-206. Selecionem outros!

    Alunos: Matheus e Felipe

Tarefas para as semanas seguintes (entre 13/09/2011 e 04/09/2011):

  • Ler o Tutorial Balsa Versão 3.5 e executar as operações previstas a partir do Capítulo 2 deste material;

  • Usem acesso a uma máquina que monte o /soft do GAPH (Linux), rodem os scripts existente em /soft/scripts/source_async  e /soft/scripts/source_gaph (com comando source);

  • Copiem os arquivos do tutorial a partir do diretório /soft/async/ferramentas/balsa3.5/BalsaExamples/GettingStarted.
 

20/setembro

 Feriado Estadual - Revolução Farroupilha
 

27/setembro

 Suspensão de Aula

06

04/outubro

Detalhamento do processo de projeto de Circuitos Assíncronos (Usando Capítulos 1-2 da referência [1]):

  • Bundle Data, Delay Insensitive, Quasi-Delay Insensitive)

  • Dispositivos assíncronos - o elemento C de Muller, árbitros, sincronizadores, etc.

  • A derivação isocrônica

  • Sincronização

  • Protocolos de comunicação - quatro fase, duas fases, etc.

  • Estilos de projeto - Bundle-data, DI, QDI, etc.

07

11/outubro

Seminário (Atrasado)

  1. Codificação de Informação: princípios e codificações "delay-insensitive"

    Tom Verhoeff. "Delay Insensitive Codes - An Overview". Distributed Computing, 3(1), Springer, 1988. pp. 1-8. Selecionem outros!

    Alunos: Claiton e Jader

08

18/outubro

Detalhamento do processo de projeto de Circuitos Assíncronos (Usando Capítulos 1-2 da referência [1]):

  • Bundle Data, Delay Insensitive, Quasi-Delay Insensitive)

  • Dispositivos assíncronos - o elemento C de Muller, árbitros, sincronizadores, etc.

  • A derivação isocrônica

  • Sincronização

  • Protocolos de comunicação - quatro fase, duas fases, etc.

  • Estilos de projeto - Bundle-data, DI, QDI, etc.

09

25/outubro

Discussão do Enunciado  e estrutura dos Trabalho Práticos sobre o Balsa. Especificação do trabalho.
Ver material auxiliar abaixo no item Trabalho Prático.

09

01/novembro

Discussão e Execução Parcial do Trabalho Prático

10

08/novembro

Discussão e Execução Parcial do Trabalho Prático
 

15/novembro

 Feriado Nacional - Proclamação da República

11

22/novembro

Tutorial Petrify:

Prática em ambientes de trabalho - Petrify - Material a ser usado: petrify.zip
 

12

29/novembro

ASD

13

06/dezembro

Data final de entrega do Trabalho Prático

14

13/dezembro

ASD

Avaliação:    (Nota de Seminários + Nota de Trabalhos Práticos)/2

Material Útil:

Link para Assíncronos  (Geral) http://intranet.cs.man.ac.uk/apt/async
Link para a Encyclopedia of Delay-Insensitive Systems (EDIS) http://edis.win.tue.nl/edis.html
Programa da Disciplina Programa CSDNS.pdf
Revisões do Estado da Arte em Sistemas Digitais Não-síncronos Asynchronous Techniques for System-on-Chip Design - 2006
Asynchronous Circuits - An Icreasingly Practical Design Solution - 2002
Modeling and Design of Asynchronous Circuits - 1999
Scanning the Technology-Applications of Asynchronous Circuits.pdf - 1999
Asynchronous Design Methodologies: An Overview - 1995
Trabalhos Seminais Tese de Daniel S. Chapiro - proposta original do método GALS - Chapiro 1984
Micropipelines - Ivan Sutherland (Turing Award Lecture) 1988
The Future of Wires - Ho et al. 2001
Beware of the Isochronic Fork - van Berkel 1991
Synchronization in Digital System Design - Messerschmitt 1990
Tutorial de Circuitos Assíncronos - Ministrado na VLSI Design Conference, Mumbai, India, January 2004 e em Lyngby, Dinamarca,1997
Original disponível em: http://www.lsi.upc.edu/~jordicf/gavina/BIB/TUTORIALS.html 		Tutorial Assíncronos_Beerel_Cortadella_Kondratyev_VLSI-2002

Tutorial_Cortadella_Lyngby_Summer_School_1997.pdf
Tutorial de Circuitos Assíncronos - Ministrado por Ney Calazans em 1998, na Escola de Computação, no Rio de Janeiro Tutorial Ney-Representação Seqüencial

Tutorial Ney-Síntese Assíncrona
Tutorial da Ferramenta Balsa para projeto assíncrono (Universidade de Manchester)

Tutorial Balsa Versão 3.5
Seminários a Apresentar dias 21 e 28/09/2010

Grupo

Artigos

Claiton Lisboa e Jader Silva
Igor Pinotti e Guilherme Madalozzo
 Guilherme Castilhos e Leandro Heck
Felipe Magalhães e Matheus Moreira

 

Trabalho Prático
Especificação do Trabalho Modificação de controladores da Interface SCAFFI usando Petrify
Material Auxiliar tutorial_petrify.pdf
Paper: SCAFFI: An intrachip FPGA asynchronous interface based on hard macros
 

Bibliografia

  1. Sparsø, J. and Furber, S. (Eds). Principles of asynchronous circuit design - A systems perspective. Capítulos 1-8, Springer, 2002. 360p.

  2. Calazans, N. L. V. Automated Logic Design of Sequential Digital Circuits. Capitulo 3: Representação Seqüencial e Capítulo 5: Síntese Assíncrona, Imprinta, 1998. 342p./30p/41p.

  3. Myers, C. J. Asynchronous Circuit Design. Wiley-Interscience, July, 2001. 422p.

  4. Cortadella, J.; Kishinevsky, M.; Kondratyev, A. and Lavagno, L. Logic Synthesis of Asynchronous Controllers and Interfaces. Springer, April, 2002. 364p.

  5. Brzozowski, J. A. and Seger, C.J. H. Asynchronous Circuits. Springer-Verlag, 1995. 420p.

  6. Lavagno, L. and Sangiovanni-Vincentelli, A. Algorithms for Synthesis and Testing of Asynchronous Circuits. Kluwer Academic Publishers, 1993. 359p.

  7. Hill, F. J. and Peterson, G. R. Computer Aided Design with Emphasis on VLSI. John Wiley and Sons, Inc. Fourth Edition, 1993. 535p.

  8. Artigos de Periódicos tais como: IEEE Transactions on VLSI, IEEE Transactions on Computer Aided Design, IEEE Transactions on Circuits and Systems, IEEE Transactions on Computers, IEEE Design and Test of Computers, e Integration the VLSI Journal.

  9. Artigos de Conferências tais como: IEEE/ACM Design Automation Conference (DAC), Design, Automation and Test in Europe (DATE), International Symposium on Asynchronous Circuits (ASYNC), IEEE/ACM International Conference on Computer Aided Design (ICCAD), e IEEE International Conference on Computer Design.

This page was last updated on November, 8th, 2011.

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