Im Folgenden finden Sie Vorschläge für Themen, die von einer Person oder einer Gruppe als Projektfach oder Abschlussarbeit bearbeitet werden können. Der Umfang wird dann in Absprache angepasst.

Es handelt sich um Themenvorschläge; ich berücksichtige gerne Ihre persönlichen Interessen und Kenntnisse und ändere die Themen entsprechend ab. Außerdem begrüße ich eigene Vorschläge für Themen.

Die Überschrift enthält gegebenenfalls einen Link zu einer pdf-Datei mit der Themenbeschreibung.

Themenvorschläge
                

• Aufbau eines CAN-Transceivers

Als Ergänzung zu vorhandenen FPGA-Boards soll ein CAN-Transceiver erstellt werden, der den Anschluss der Boards an einen CAN-Bus erlaubt. Der eigentliche Schaltungsentwurf orientiert sich an den vorgegebenen Schaltbildern aus der Spezifikation des Transceivers (z.B. PCA82C250) und ist daher wenig aufwändig. Dafür ist es aber umso wichtiger, dass die Schaltung sehr zuverlässig funktioniert und an verschiedene FPGA-Boards sicher angeschlossen werden kann.

• Realisierung von CAN-Grundfunktionen auf einem FPGA

In einer vorhergehenden Arbeit wurde für ein FPGA-Board VHDL Code erstellt, mit dem die Daten eines von einem PC über einen USB/CAN Adapter geschickten Rahmens gelesen werden können. Dabei werden Stopf-Bits entfernt und die Nutzdaten aus dem Rahmen extrahiert und für weitere Komponenten zur Verfügung gestellt. Diese Funktionalität soll erweitert werden. 

• Demonstrator Hash-Funktion über CAN Bus

Im Forschungsprojekt Cryptocore wurden neue Hash-Funktionen auf FPGAs implementiert (z.B. Grøstl, Skein), die Chancen darauf haben im NIST-Wettbewerb für die nächste Generation Hash Funktionen ausgewählt zu werden. Als Demonstrator soll ein Koffer aufgebaut werden, der alle Komponenten enthält, um ein Challenge Response Protokoll über einen CAN Bus vorzuführen, der in Kraftfahrzeugen weit verbreitet ist.

• VHDL-Testbench für das Labor Digitale Schaltungstechnik

Im Labor zur Vorlesung Digitale Schaltungstechnik werden verschieden Schaltungen entworfen und grafisch oder direkt in VHDL programmiert. Um die Funktion der Schaltungen (z.B. eine Uhr) zu verifizieren gibt es verschiedene Möglichkeiten, z.B. den Einsatz einer Testbench. Dabei handelt es sich hier um ein in VHDL programmiertes Modul, das alle nötigen Eingangssignale für die zu verifizierende Schaltung generiert und die erzeugten Ausgangssignale auf ihre Korrektheit prüft. 

• Anbindung von Peripherie an FPGA Evaluation Boards

FPGA Evaluation Boards haben viele Schnittstellen, an die sich verschiedene Peripherie-Geräte anschließen lassen. Dabei kann es sich z.B. um Eingabehilfen wie eine Maus, eine Kamera oder einen Bildschirm handeln. In dieser Arbeit sollen nach Absprache mehrere Peripherie-Geräte an ein FPGA Board angeschlossen werden.

• Entwurf eines Sudoku-Lösers

In einer Diplomarbeit wurde ein hochgradig parallelisierter Sudoku-Löser für FPGAs entworfen. In seiner vollen Ausbaustufe, die auch schwierigere Sudokus lösen kann, benötigt diese Löser allerdings sehr viele Ressourcen, sodass er auf üblichen FPGAs bisher nicht genutzt werden kann. Gesucht wird ein schneller Sudoku-Löser, der einerseits weitgehend parallel arbeitet und so die Vorteile von FPGAs nutzt, andererseits auf FPGAs im mittleren Preissegment realisiert werden kann. 

• Entwurf eines Versuchs für ein Mini FPGA-Board

Im Labor zur Vorlesung Digitale Schaltungstechnik werden momentan wenige relativ teure FPGA Boards eingesetzt, die sehr leistungsfähig sind. Inzwischen gibt es aber preisgünstige (< 100 $) mini-FPGA Boards, die für Laborversuche mehr als ausreichend leistungsfähig sind und auch in der Industrie verbreitet sind. Beim Einsatz dieser Boards könnten alle Studierende im Labor mit einem eigenem Board arbeiten.

• Digitaltechnik, Electronic Design Automation, VHDL(-AMS)

Urbanski, Klaus : Digitaltechnik. Berlin [u.a.] : Springer, 4. Auflage, 2004

Palotas, Laszlo (Hrsg): Elektronik für Ingenieure : analoge und digitale integrierte Schaltungen. Wiesbaden : Vieweg, 2003

Wakerly, John F : Digital design : principles and practices. Prentice Hall , 1990

Janson, Dirk (Hrsg): Handbuch der Electronic Design Automation. München, Wien : Carl Hanser Verlag, 2001

Janson, Dirk (Hrsg): The Electronic Design Automation Handbook. Berlin [u.a.] : Springer, 2003

Borucki, Lorenz: Digitaltechnik. Stuttgart : B. G. Teubner, 4. Auflage, 1996

Reichardt, Jürgen; Schwarz, Bernd: VHDL-Synthese. München, Wien : Oldenbourg, 2. Auflage, 2001

Jorke, Günter: Rechnergestützer Entwurf digitaler Schaltungen. München, Wien : Carl Hanser Verlag, 2004

Ashenden, Peter J.; Peterson, Gregory D.; Teegarden, Darell A.: The System Designer's Guide to VHDL-AMS. San Francisco : Elsvier Science, 2003

Ashenden, Peter J.: The Student's guide to VHDL. San Francisco : Morgan Kaufmann, 2005

Bergeron, Janick: Writing Testbenches: functional verification of HDL models. San Francisco : Kluwer Academic Publishers, 2nd edition, 2003

Vasudevan, Srivatsa: Effective Functional Verification. Berlin [u.a.] : Springer, 2006

• State machines

Hedstück, Ulrich von: Einführung in die Theoretische Informatik. München [u.a.] : Oldenbourg, 2. Auflage, 2003

Börger, Egon, Stärk, Robert F..: Abstract State Machines. Berlin [u.a.} : Springer, 2003

Hopcroft, John E., Motowani, Rajeev, Ullmann, Jeffrey D.: Einführung in die Automatentheorie, Formale Sprachen und Komplexitätstheorie. München : Addison-Weskey, 2. Auflage, 2002

Shields, Michael W.: An Introduction to Automata Theory. Oxford [u.a.} : Blackwell Scientific Publications, 1987

Bavel, Zamir: Introduction into the Theory of Automata. Reston, Va. : Reston Publishing Company, 1983

Arbib, Michael A.: Algebraische Theorie abstrakter Automaten, formaler Sprachen und Halbgruppen. Stuttgart : Kunst und Wissen Erich Bieber, 1973

• Englisch

Murphy, Raymond: English Grammer in Use. Cambridge [u.a.} : Cambridge University Press, 2004

Strunk, William; White, Elwyn B.: The Elements of Style. Boston [u.a.} : Allyn and Bacon, 4. Auflage, 1999

Gemischt:

Firmen (unvollständig, ohne Wertung, Reihenfolge alphabetisch):

Im EDA-Labor steht Ihnen ein fernbedienbares Virtex4 FPGA-Board zur Verfügung, dass über ein Web-Frontend verfügt. Laden Sie ein Bit-File auf das Board, betätigen Sie die Taster und sehen Sie mittel Web-Cam, wie das Board arbeitet. Außer eigenen Designs können Sie auch vordefinierte Beispiele laden. 

Viel Spaß bei der Nutzung