Week 1Project Introduction & FPGA Fundamentals
### 🔧 核心知识点:项目导论与 FPGA 基础 本周介绍 Design Project A 的课程结构和项目要求。学习 FPGA (Field-Programmable Gate Array) 的基本概念、数字逻辑设计回顾(组合逻辑与时序逻辑)、以及 HDL (Hardware Description Language) 编程入门。课程以团队项目为核心,设计并实现一个基于 FPGA 的嵌入式系统。 - **核心概念**: FPGA, Verilog/VHDL, Combinational Logic, Sequential Logic, Design Project Methodology ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐ | 预计投入 8h(Lecture 2h + Lab 3h + 自学 3h) 🎯 **考试关联**: 本课程无 Final Exam,100% Project-Based Assessment 🧪 **Lab**: FPGA 开发板熟悉,基本 Verilog 练习 📌 **作业关联**: 项目 Proposal 需在早期提交 ⚠️ **易错点**: 选择过于复杂的项目方案——确保在 10 周内可完成;FPGA 开发环境配置耗时较长
Week 2System Architecture & Interface Design
### 📐 核心知识点:系统架构与接口设计 本周学习嵌入式系统的架构设计方法。SoC (System on Chip) 概念、总线协议(AXI, AHB)、外设接口(GPIO, UART, SPI, I2C)、以及 IP Core 的使用。开始项目的系统架构设计,确定硬件/软件分区。 - **核心概念**: SoC, Bus Protocol, GPIO, UART, SPI, I2C, IP Core, HW/SW Partitioning ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐ | 预计投入 10h(Lecture 2h + Lab 4h + Project 4h) 🎯 **考试关联**: 无考试 🧪 **Lab**: 实现 UART 通信模块,测试 GPIO 控制 📌 **作业关联**: 项目架构设计文档 ⚠️ **易错点**: 接口时序不满足导致通信失败;HW/SW 分区决策影响整体项目进度
Week 3Digital Signal Processing on FPGA
### 📡 核心知识点:FPGA 上的数字信号处理 本周学习在 FPGA 上实现 DSP 功能。数字滤波器设计(FIR/IIR)、定点数运算(Fixed-Point Arithmetic)、以及 FPGA 中的乘法器和 DSP Slice 使用。理解 Pipeline 设计提升时钟频率。 - **核心概念**: FIR Filter, IIR Filter, Fixed-Point, DSP Slice, Pipelining, Timing Constraint ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 12h(Lecture 2h + Lab 4h + Project 6h) 🎯 **考试关联**: 无考试 🧪 **Lab**: 实现简单 FIR 滤波器并在 FPGA 上验证 📌 **作业关联**: 项目核心模块开发 ⚠️ **易错点**: 定点数精度损失导致计算结果不准确;Pipeline 引入的 Latency 需要在设计中考虑
Week 4Embedded Software & Testing
### 💻 核心知识点:嵌入式软件与测试 本周学习 FPGA 项目中的嵌入式软件开发。Soft Processor(MicroBlaze/Nios II)集成、驱动程序编写、以及 Hardware-Software Co-Simulation 和测试方法(Testbench, Waveform Analysis)。 - **核心概念**: Soft Processor, Bare-Metal Programming, Testbench, Waveform Simulation, Hardware Debugging ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 12h(Lecture 2h + Lab 4h + Project 6h)🔥 高压周 🎯 **考试关联**: 无考试 🧪 **Lab**: 编写 Testbench 验证 Verilog 模块,使用 ILA (Integrated Logic Analyzer) 调试 📌 **作业关联**: 项目中期检查点 ⚠️ **易错点**: 仿真通过但上板失败——注意 Timing Constraint 和 Clock Domain Crossing
Week 5Mid-Project Review & Optimization
### 📊 核心知识点:中期评审与优化 本周进行项目中期评审。展示当前进度,接收导师反馈。学习 FPGA 资源优化技术(Area/Speed Trade-off、Resource Sharing、Clock Gating)和项目管理最佳实践。 - **核心概念**: Resource Utilization, Timing Analysis, Area Optimization, Speed Optimization, Project Review ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 12h(Review 准备 4h + 展示 2h + 项目 6h) 🎯 **考试关联**: 无考试 🧪 **Lab**: 中期 Demo 展示 📌 **作业关联**: 中期评审报告 ⚠️ **易错点**: 资源使用率过高导致布局布线失败——控制在 80% 以下
Week 6Flexibility Week
### 🏖 核心知识点:弹性周 UNSW Flexibility Week。利用本周根据中期评审反馈调整项目方向,解决技术难点。 ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐ | 预计投入 8h(项目开发) 🎯 **考试关联**: 无 🧪 **Lab**: 无 📌 **作业关联**: 项目持续开发 ⚠️ **易错点**: 不要在弹性周大幅修改项目方案——稳定推进已有设计
Week 7Advanced FPGA Techniques
### ⚡ 核心知识点:高级 FPGA 技术 本周学习高级 FPGA 设计技术。高速接口设计(DDR Memory Controller)、Clock Domain Crossing (CDC) 安全处理、FIFO 设计、以及 Partial Reconfiguration 概念。 - **核心概念**: DDR Controller, Clock Domain Crossing, Async FIFO, Metastability, Partial Reconfiguration ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 12h(Lecture 2h + Lab 2h + Project 8h) 🎯 **考试关联**: 无考试 🧪 **Lab**: 项目高级功能开发 📌 **作业关联**: 项目后期功能完善 ⚠️ **易错点**: CDC 问题是 FPGA 设计中最常见的 Bug 来源——使用 FIFO 或双寄存器同步
Week 8System Integration & Verification
### 🔗 核心知识点:系统集成与验证 本周重点进行项目系统集成。将各模块整合到完整系统中,进行功能验证和性能测试。学习 FPGA 系统级验证方法和常见集成问题的排查。 - **核心概念**: System Integration, Functional Verification, Performance Testing, Regression Testing ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 15h(Lab 3h + Project 12h)🔥 高压周 🎯 **考试关联**: 无考试 🧪 **Lab**: 全系统集成测试 📌 **作业关联**: 接近最终提交 ⚠️ **易错点**: 模块间信号位宽不匹配;集成后 Timing Violation——尽早做集成而非最后一周
Week 9Final Testing & Documentation
### 📝 核心知识点:最终测试与文档撰写 本周完成项目的最终测试和技术文档撰写。准备 Final Demo,编写 Technical Report(设计决策、架构说明、测试结果、性能指标)。 - **核心概念**: Technical Report, Design Documentation, Test Report, Performance Metrics ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 14h(Testing 4h + Documentation 6h + Demo 准备 4h)🔥 高压周 🎯 **考试关联**: 无考试,Report 是评分重要组成 🧪 **Lab**: 最终功能验证 📌 **作业关联**: Final Report 和 Demo 准备 ⚠️ **易错点**: Report 需要包含 quantitative 的性能数据(时钟频率、资源利用率、功耗)而非仅定性描述
Week 10Final Demo & Presentation
### 🏆 核心知识点:期末展示 最后一周进行 Final Project Demo 和 Presentation。展示完成的 FPGA 系统,回答评审问题,提交最终 Report 和源代码。 - **核心概念**: Project Demonstration, Technical Presentation, Q&A, Final Submission ⏰ **本周节奏**: 难度 ⭐⭐⭐⭐ | 预计投入 10h(Demo 2h + Presentation 2h + Final Submission 6h) 🎯 **考试关联**: Final Demo + Report 决定课程成绩 🧪 **Lab**: Final Demo 📌 **作业关联**: 所有 Deliverables 截止 ⚠️ **易错点**: Demo 时硬件故障——准备 Backup Plan 和录制的 Video Demo(数据来源:UNSW Handbook + CSE Course Pages)