Ну то что второклассники осваивают двоичные числа — это факт, наблюдал. Логику и-или-нет тоже. Вот последовательностная логика идет более туго, но можно начать с упражнений с простыми D-триггерами вот такого рода, а потом объяснить как из этого вытекают конечные автоматы (но это для более старшего возраста ):
Мигание лампочек на ПЛИС для ребенка имхо более занятно, чем наблюдение waveforms в Icarus Verilog или даже симулятора с платой и квазиреалистическими картинками. Но тут конечно могут быть разные мнения.
Но даже для картины мира обывателя может быть полезным знать, что существует не только парадигма программирования фон-нейманновской машины как цепочки последовательных инструкций, но вот и такой не-фон-нейманновский уровень регистровых передач и связанный с ним уровень netlist и еще ниже физического транзистора. Это полезно знать не только электронщику или программисту, но и например будущему финансисту проектов гаджетов.
Написан он конечно на ассемблере и Си. По другим вопросам — ответит Егошин. Пока я видел код на его компьютере и презентацию от prpl foundation с будущей датой опубликования «23 марта 2017 года». Где гипервайзер находится в интернете я не знаю. Leonid.Yegoshin@imgtec.com
Если я начну с вами спорить на предмет behavioral synthesis, то это будет долго и не для этого поста. Так что просто зафиксируем различие мнений. Как говорят американцы, agreed to disagree.
Вы просто предлагаете не учить принципу разработки последовательностных цифровых схем (с концепциями gate / clock / D-flip-flop) и вместо этого больше учить прикладной математике в Simulink. Ну это как спор учителя пения с учителем рисования, кому нужно больше часов в программе.
Прежде всего (чисто на всякий случай) напоминаю что некоторые путают архитектуру (ассемблер) с микроархитектурой (строением конвейера и больших арифметических блоков).
Так вот RTL2GDSII — это способ реализации микроархитектуры, от описания на языка описания аппаратуры до файла с геометрией дорожек и транзисторов, который отправляется на фабрику. Микроархитектура непостредственно связана с RTL (register transfer level), описанием того, что происходит в процессоре в каждом такте. Без хотя-бы получасового описания RTL2GDSII на научно-популярном уровне микроархитектура не имеет смысл, потому что тогда непонятно, откуда беруться задержки в логических элементах, которые приводят к необходимости разделять выполнение инструкции на стадии, строить конвейер итд.
Вы собираетесь знакомить школьников с Xilinx DSP System Generator до знакомства с FIR фильтрами и преобразованием Фурье? А как они поймут, зачем DSP48 в Xilinx вообще нужен и почему бы не обойтись обычными математическими операциями на процессоре?
Но про металлургию в школе говорят, как и в современной школе говорят про технологию генетического модифицирования и про PCR (polymerase chain reaction).
Explain the importance and function of enzymes
Describe the effect of temperature on enzymatic reactions
Compare the process of DNA Replication and PCR List the steps involved in the PCR process
Become familiar with the following terms:
denaturation, primers, replication, template, polymerase, PCR
.......
New York State Science Standards
Standard 1 Key Idea 1-performance indicator 1.1b
Key Idea 2-performance indicator 2.2a
Standard 4 Key Idea 2-performance indicators 2.1a, 2.1b, 2.1c, 2.2c, 2.2d, 2.2e
Key Idea 5- performance indicators 5.1f, 5.1g
Так про генетику (законы Менделя) и металлургию (глава в школьной химии) в школе говорят, а вот про технологии, которые являются ключевыми для чипов (в частности маршрут RTL2GDSII который является основой всего цифрового проектирования в последние 25 лет, и при этом отлично привязывается и к математике, и к физике) — не говорят. А этом можно было бы делать.
Замечу также что до середины 1980-х в советских школах вообще не было программирования, а упражнения с микросхемами малой степени интеграции (номер 1 в моем списке) вполне практиковались еще в 1970-х в калифорнийских школах. Сейчас же, в эпоху интегрированных хардверно-софтверных решений и гетерогенных систем на кристалле, было бы полезно вообще поменять взгляд, начиная уже со школы, что между алгоритмами в софтвере и хардвере якобы стоит стена.
Выделено, чтобы подчеркнуть что это официальные государственные рекомендации школьным учителям
Так вот RTL2GDSII — это способ реализации микроархитектуры, от описания на языка описания аппаратуры до файла с геометрией дорожек и транзисторов, который отправляется на фабрику. Микроархитектура непостредственно связана с RTL (register transfer level), описанием того, что происходит в процессоре в каждом такте. Без хотя-бы получасового описания RTL2GDSII на научно-популярном уровне микроархитектура не имеет смысл, потому что тогда непонятно, откуда беруться задержки в логических элементах, которые приводят к необходимости разделять выполнение инструкции на стадии, строить конвейер итд.
У меня есть про это текст — Введение в дизайн харвера микросхем для тех программистов, которые этим никогда не занимались
Вы собираетесь знакомить школьников с Xilinx DSP System Generator до знакомства с FIR фильтрами и преобразованием Фурье? А как они поймут, зачем DSP48 в Xilinx вообще нужен и почему бы не обойтись обычными математическими операциями на процессоре?
Дык и микроархитектуру процессора нужно показывать ровно на уровне, чтобы айфоны магией не казались.
Например:
http://www.scienceteacherprogram.org/biology/Romero06.html
Subject: Living Environment
Grade Level: 9th and 10th
Unit: Genetics, Biotechnology, lab skills
Objective: Students will be able to:
Explain the importance and function of enzymes
Describe the effect of temperature on enzymatic reactions
Compare the process of DNA Replication and PCR
List the steps involved in the PCR process
Become familiar with the following terms:
denaturation, primers, replication, template, polymerase, PCR
.......
New York State Science Standards
Standard 1 Key Idea 1-performance indicator 1.1b
Key Idea 2-performance indicator 2.2a
Standard 4 Key Idea 2-performance indicators 2.1a, 2.1b, 2.1c, 2.2c, 2.2d, 2.2e
Key Idea 5- performance indicators 5.1f, 5.1g
https://www.imgtec.com/blog/imaginations-mips-architecture-is-coming-to-the-universities-in-russia-and-ukraine/
Замечу также что до середины 1980-х в советских школах вообще не было программирования, а упражнения с микросхемами малой степени интеграции (номер 1 в моем списке) вполне практиковались еще в 1970-х в калифорнийских школах. Сейчас же, в эпоху интегрированных хардверно-софтверных решений и гетерогенных систем на кристалле, было бы полезно вообще поменять взгляд, начиная уже со школы, что между алгоритмами в софтвере и хардвере якобы стоит стена.
Можно сделать например специализированный сопроцессор к MIPSfpga для работы с Unum https://www.crcpress.com/The-End-of-Error-Unum-Computing/Gustafson/p/book/9781482239867
Вот пример проекта такого рода, хотя его делал не хоббист, а молодой профессионал — http://zatslogic.blogspot.com/2016/01/using-mips-microaptiv-up-processor.html