KALOCSÁNYI, V. Návrh aritmetické jednotky v pevné řádové čárce pro obvody FPGA [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2022.
Student Vít Kalocsányi vypracoval bakalářskou práci na téma Návrh aritmetické jednotky v pevné řádové čárce pro obvody FPGA. Cílem práce bylo implementovat elementární i některé pokročilejší aritmetické operace v jazyce VHDL a k nim vytvořit bitově přesné modely v prostředí Matlab/Simulink. Text práce je rozdělen na teoretickou část a část praktickou. V teoretické části student nejprve seznamuje čtenáře s reprezentací čísel v digitálních obvodech, a následně podrobně rozebírá způsob provádění jednotlivých aritmetických operací ve formátu pevné řádové čárky. V praktické části práce byla vytvořena sada funkcí, které implementují jednotlivé aritmetické operace popsané v teoretické části, a které následně slouží jako základ pro knihovnu aritmetických operací v prostředí Simulink. Tato knihovna je plně konfigurovatelná z hlediska bitové šířky slova, pozice řádové čárky a způsobu ošetření při přetečení výsledku či zaokrouhlení. Knihovna, tak jak je vytvořena, je v praxi snadno použitelná pro modelování komplexních systémů. V druhé části praktické části byly vytvořeny modely jednotlivých aritmetických operací ve VHDL jako samostatné komponenty a plně verifikovány vzhledem k funkcím v knihovně v Matlabu. Po formální stránce je práce na velmi dobré úrovni s minimem překlepů či chyb. Text je vhodně doplněn obrázky, které zvláště u tématu aritmetických operací usnadňují pochopení diskutované problematiky. Text práce je poměrně krátký, avšak obsahuje všechny důležité informace a plně pokrývá zadání práce. V kapitole 5 je pak nad rámec zadání práce uvedena i ukázka praktického použití knihovny aritmetických operací na jednoduchém modelu řízení. Zadaní práce bylo bezezbytku splněno. Student přistupoval k práci zodpovědně, jednotlivé úkoly si dobře rozvrhnul, v průběhu semestru pravidelně konzultoval dílčí výsledky práce. Praktický výstup práce, tedy knihovna v Simulinku a tomu odpovídající modely ve VHDL, jsou plně funkční a v současnosti využívány pro řešení projektů na UMEL. Vzhledem k výše uvedenému navrhuji hodnocení A/98 bodů.
Předkládaná práce se zabývá návrhem aritmetické jednotky pro práci s čísly v pevné řádové čárce pro obvody FPGA a jejím modelem v Matlabu. Bakalářská práce má 40 stran včetně příloh a úvodních formálních stránek. Práce je rozdělena do šesti kapitol, kde první a druhá kapitola popisuje teoretickou část dané problematiky. Je zde představena reprezentace čísel v digitálních obvodech a základní i vybrané doplňující aritmetické operace s čísly v pevné řádové čárce. Kapitola tři až pět se zabývá praktickou částí, ve které se student zaměřil na návrh modelu aritmetické jednotky v Matlabu, následně na návrh této jednotky v jazyce VHDL a implementaci do cílového obvodu FPGA. Funkčnost aritmetické jednotky byla poté porovnána v simulaci s navrhnutým modelem v Matlabu. V poslední kapitole se student zaměřuje na praktickou ukázku využití navrženého modelu aritmetické jednotky pro simulaci složitých systémů v prostředí Matlab Simulink. Student si vybral PI regulátor pro systémy řízení. Odborná úroveň bakalářské práce je velmi dobrá a řeší aktuální problematiku aritmetických operací v pevné řádové čárce. Formální a grafická stránka práce je na velmi dobré úrovni s minimem překlepů a gramatických chyb s velkým množství doprovodných obrázků a grafů. Předložená bakalářská práce odpovídá zadání v plném rozsahu. Na základě těchto faktů hodnotím práci stupněm A/95 bodů.
eVSKP id 142779