Předmět je základní jednotka výuky, jejímž prostřednictvím si student osvojí ucelenou část souboru znalostí a dovedností, potřebnou pro zvládnutí studijního oboru/specializace. Za věcný obsah předmětu zodpovídá garant předmětu. Časovou náročnost předmětu zhruba vyjadřuje atribut předmětu rozsah kontaktní výuky. Například rozsah = 2+2  značí, že předmět bude mít týdně dvě hodiny přednášek a dvě hodiny cvičení týdně. Na závěr semestru musí vyučující provést vyhodnocení, nakolik si ten který student osvojil poznatky a dovednosti, kterých měl během výuky nabýt. Jakým způsobem toto hodnocení vyučující provedou určuje atribut způsob zakončení. U předmětu lze definovat, že předmět je zakončen pouze zápočtem(Z), klasifikovaným zápočtem(KZ), pouze zkouškou(ZK), nebo zápočtem a zkouškou(Z,ZK). Náročnost úspěšného absolvování předmětu je vyjádřena ECTS kreditními body. Výuka předmětu probíhá během semestru. Opakovaně se předmět vyučuje vždy v zimním(Z), nebo v letním(L) semestru každého akademického roku. Výjimečně může předmět být nabízen studentům v obou semestrech(Z,L). Za organizační zajištění výuky zodpovídá přiřazená katedra, která zejména vytvoří časový rozvrh předmětu a zajistí pro předmět vyučující. Někteří přednáší a zkouší, jiní vedou cvičení a udělují zápočty.
Obsahová náplň a další organizační informace, týkající se předmětu je popsána pomocí různých popisných textů(anotace, týdenní osnova, literatura, apod.)
$DODATEK_POPIS

Anotace:
The course brings basic laws that govern digital design and basic techniques to use them. It deals with both large and small scale systems. This is the base of advanced embedded systems, that profit from their specialized structure for effective computation and acceleration. Design of fast custom computing machines is discussed, including standardized means of internal communication, parallelism extraction and utilization in special structures and system architectures.

Osnovy přednášek:

1.		Time in digital circuits. Timing models, synchronous circuits
2.		Time in digital systems. Clock domains.
3.		Digital circuits. Delay and power at the circuit level, circuit scaling.
4.		Digital signals. Signal integrity, signal standards.
5.		Jitter and noise in timing and decision level, jitter reduction techniques, clocck management.
6.		Powe estimation and reduction at the system level.
7.		Latency and throughput, system radius (latency to transfer time ratio). Quatitative approach to system architecture.
8.		Communications in small-radius systems. Hierarchical communication architectures.
9.		Communication in large-radius systems. Advanced serial communication. Networks on a chip.
10.		Parallel computation in dedicated hardware, computation scaling, optimality criteria.
11.		Architecture scaling
12.		System-level design and models.
13.		Digital design workflow and decomposition.

Osnovy cvičení:
The seminars are project-oriented. Project teams are composed of students from the NIE-EHW and NIE-ESW courses. The teams design advanced embedded systems using high-level methods, or test such methods, or evaluate their results. Basic project management is required.

Literatura:

1.		Gu, C. : Building Embedded Systems: Programmable Hardware. Apress, 2016. ISBN 9781484219188.
2.		Barkalov, A. - Titarenko, L. - Mazurkiewicz, M. : Foundations of Embedded Systems. Springer, 2019. ISBN 3030119602.
3.		Mohit, A. : Embedded System Design: Introduction to SoC System Architecture. Learning Bytes Publishing, 2016. ISBN 0997297204.

Požadavky:
BIE-CAO or equivalent knowledge about electrical circuits.

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr NIE-TI.21 Computer Science 2021 VO 1 NIE-NPVS.21 Design and Programming of Embedded Systems 2021 PS 1 NIE-PSS.21 Computer Systems and Networks 2021 V 1 NIE-PB.21 Computer Security 2021 V 1 NIE-SI.21 Software Engineering 2021 V 1