Господа! Мы с Тимуром Палташевым из AMD в Саннивейл, Калифорния, а также с несколькими соратниками из России, Украины и Казахстана решили спланировать несколько семинаров разных форматов, которые покрывают темы на стыке хардвера и софтвера: цифровая логика, Verilog, правила RTL (Register Transfer Level), введение в микроахитектуру (строение конвейера) процессоров, низкоуровневое программирование на ассемблере, использование микроконтроллеров, особенности чипов для интернета вещей, введение в RTOS-ы, лабы на ПЛИС-ах / FPGA, а также (для части аудитории, которая интересуется производством чипов) физические аспекты проектирования и производства на фабрике (для последнего мы решили привлечь материалы от преподавателя курса в Университете Калифорнии Санта Круз, отделение в Silicon Valley).
Цель этого поста — обсудить кому что нравится на основе детального плана первого из таких семинаров, который будет в Казахстане. Идея данного семинара в том, чтобы пригласить некоторое преподавателей казахстанских вузов и сделать для них обзор, чтобы помочь им сориентироваться, в каких местах можно повысить качество их программ в программировании встроенных систем, электронике, а также затронуть связанные области типа интернета вещей и роботики.
Про большую часть материалов, на которых все строится, я на Хабре уже писал:
1. Русский перевод учебника Дэвида Харриса и Сары Харрис «Цифровая схемотехника и архитектура компьютера», пост про который получил на Хабре 140 тысяч просмотров и который используют преподаватели во многих вузах, в том числе в МФТИ и МВТУ.
2. Курс по микроконтроллерам Microchip PIC32MZ, созданный профессором Александром Дином из университета Северной Каролины, в кооперации с Imagination Technologies, Microchip Technology и Digilent (отделением National Instruments), над ревью которого работали и российские вузы, в том числе МИЭТ в Зеленограде и СГАУ в Самаре.
3. MIPSfpga — это пакет, который содержит процессорное ядро в исходниках на Verilog, которое можно менять, добавлять новые инструкции, строить многопроцессорные системы, менять одновременно софтвер и хардвер и т.д. См. также пост Как делать парсинг текста голым хардвером, без процессора и без софтвера про один из блоков MIPSfpga.
Кроме этого, уже после Казахстана, мы планируем привлечь для подготовки семинаров в России и в Украине преподавателя из UC Santa Cruz Extension in Silicon Valley по имени Чарльз Данкак который разрешил мне сделать краткую вырезку из слайдов его курса «Разработка нанометровых специализированных микросхем: от спецификации до кремния»:
Но теперь вот для вашей критики расписание в Казахстане. Мне интересно кто бы как расставил акценты:
Для обоснования семинара в Казахстане его устроителям я написал такой текст:
Семинар нацелен на следущие группы университетских преподавателей:
1. Преподаватели цифровой схемотехники, заинтересованные в улучшении своих существующих курсов. На семинаре мы представим русский перевод популярного учебника Дэвида Харриса и Сары Харрис «Цифровая схемотехника и архитектура компьютера», который, помимо введения в основы цифровой логики, содержит введение в языки описания аппаратуры Verilog и VHDL, а также показывает студенту, как построить собственный конвейерный микропроцессор, который может быть реализован на недорогих студенческих платах с микросхемами ПЛИС.
Студенты, изучившие цифровыу схемотехнику на основе языков описания аппаратуры, смогут применять микросхемы ПЛИС прототипирования и разработки электронных устройст для сетевых устройств, обработки звука и других применений.
2. Преподаватели программирования на языках высокого уровня, заинтересованные в расширении своих курсов с помощью включения низкоуровневого программирования на ассемблере MIPS, одной из трех главных ахитектур (ARM, MIPS, x86), которые применяются во встроенных системах.
Студенты, изучившие этот материал, смогут специализироваться в программировании микроконтроллеров (например Microchip PIC32MZ) и встроенных процессоров (например MediaTek MT7688), с самым широким спектром применений – в транспорте, агропромышленных системах и «интернете вещей». Кроме этого, студенты смогут специализироваться в направлениях, которые требуют знания низкоуровневого программирования – написание компиляторов, ядер операционных систем и гипервизоров для виртуализации.
3. Преподаватели программирования микроконтроллеров, которые хотят улучшить свои курсы, используя курс Connected MCU, разработанном в университете Северной Каролины, в сотрудничестве с Imagination Technologies, Microchip Technology и Digilent (отделения National Instruments).
Помимо обсуждения интерфейсов микроконроллера с периферийными устройствами, этот курс содержит элементы микроархитектуры микропроцессорного ядра и работы кэшей, что помогает студентам анализировать производительность. Кроме этого, курс последовательно, шаг за шагом, учит писать параллельные программы, начиная от объяснения механизма работы прерываний и применения таймеров, и заканчивая лабораторными работами с операционной системой реального времени FreeRTOS.
4. Преподаватели специализированных дисциплин, таких как роботехника. Эта дисциплина используют встроенные процессоры и требуют понимания и аппаратуры, и программной части системы. Материалы семинара содержат объяснение, чем отличаются различные классы процессоров – от простых микроконтроллеров, которые применяются для контроля механических манипуляторов, до высокопроизводительных многоядерных суперскалярных встроенных компьютеров, которые применяются для обработки визуальной информации, поступающей на камеры робота.
5. Преподаватели, желающие внедрить новое для многих вузов преподавание проектирования систем на кристалле (System on Chip – SoC). Сейчас даже небольшие компании в области интернета вещей начали проектировать собственные специализированные системы на кристалле, соединяющие экономичные процессорные ядра с их собственной периферией, после чего использовать контрактное производство таких микросхем в Китае. Пакет MIPSfpga, который сожержится в материалах семинара, позволяет прототипировать такие системы, используя недорогие студенческие платы ПЛИС.
В целом, семинар позволяет преподавателям разных специализаций в электронике и программировании получить общее представление о смежных областях, как и о том, что происходит в индустрии, а также выбрать области специализации и темы студенческих проектов для своих университетов.
Автор: YuriPanchul
