DDF#05 Лекция 5: RTL-дизайн и симуляция 2025 10 24

Описание: 🧩 Лекция 5: RTL-дизайн и симуляция

📘 Курс: Маршрут проектирования цифровых устройств — от идеи до железа
Модуль 3. Проектирование на уровне RTL

В этой лекции мы погружаемся в практический уровень проектирования цифровых устройств — RTL (Register-Transfer Level).
Разберём, как проект разбивается на модули, как описываются интерфейсы и как проводить симуляцию и отладку в популярных средах ModelSim и Vivado Simulator.

🔹 В лекции:

Что такое RTL-уровень и почему он ключевой для FPGA и ASIC

Как строится модульная структура цифрового проекта

Интерфейсы и иерархия модулей

Создание testbench’ей для функциональной проверки

Пошаговая симуляция в ModelSim / Vivado

Анализ временных диаграмм (waveform)

Проверка корректности работы с помощью assert

🧠 Что вы узнаете:

Как писать синтезируемый HDL-код (VHDL / Verilog)

Как организовать связи между модулями (порт-маппинг)

Как тестировать устройство до синтеза

Как использовать waveform-анализатор для проверки сигналов

Как интерпретировать поведение схемы во времени

🧰 Программные инструменты:

ModelSim — симуляция и отладка RTL-дизайна

Vivado Simulator — интеграция HDL-проектов и поведенческая симуляция

Waveform Viewer — визуализация сигналов и анализ временных диаграмм

💡 После лекции вы сможете:

Разрабатывать модульные RTL-блоки

Создавать тестовые стенды для их проверки

Проводить отладку и анализ сигналов на временной шкале

Подготовить проект к синтезу и реализации в FPGA

🎓 Эта лекция — мост между системным проектированием и низкоуровневой реализацией на железе. Освоив RTL и симуляцию, вы начинаете думать как настоящий разработчик цифровых устройств!

🎨 Промпт для обложки YouTube-видео

Промпт:
Создай обложку в современном инженерно-образовательном стиле для YouTube-видео.

Текст на обложке:
🧩 Лекция 5: RTL-дизайн и симуляция
⚙️ ModelSim / Vivado / Testbench

Фон и атмосфера:

Тёмно-синий или графитовый фон с лёгким цифровым свечением

Схематическое изображение FPGA или кристалла микросхемы с подсветкой дорожек

На переднем плане — фрагмент HDL-кода (например, process(clk), if rising_edge(clk) и Q меньше = D;)

В правой части — окно waveform с временной диаграммой (Clock, Reset, Output)

Лёгкое неоновое свечение элементов (голубой, бирюзовый, фиолетовый акценты)

Стиль:

Чёткий, технологичный, с современным шрифтом

Использовать сочетание инженерного минимализма и визуализации процесса моделирования