TP CIRCUITS PROGRAMMABLES FPGA ET VHDL

Dans les années 1970, le besoin de circuits intégrant des portes logiques (logical device) programmables pour s'adapter à différents développements a émergé. La première technologie de PLD du marché a été développée dans les années 1970 par la société MMI qui sera intégrée à AMD. Elle développe un circuit intégré qui rassemble des portes logiques "pré-câblées". Lorsque l'utilisateur reçoit son circuit intégré vierge, chaque entrée d'une porte est reliée à toutes les entrées du circuit intégré, via une grille de connexion. Le programmeur va supprimer les connexions inutiles en les faisant littéralement fondre. Ne resteront que les connexions qui réalisent la fonction logique désirée. Cette technologie est appelée "grille de portes logiques programmables" (programmable array logic) ou plus simplement "PAL". Cette technologie a grandement évolué depuis vers les CPLD et de nos jours, ce sont les FPGA qui sont de plus en plus populaires grâce à leur compromis souplesse / prix / efficacité. La densité de fonctions logiques intégrée dans les PLDs est de l'ordre des millions de portes logiques, qu'il n'est plus possible d'utiliser les outils de saisie d'un schéma pour développer les circuits. Les sociétés de développement ont voulu s'affranchir ces contraintes technologiques des circuits ; ils ont donc créé des langages dits de haut niveau. Ce support de Travaux pratiques porte sur les circuits programmables et le langage de description VHDL est destiné aux étudiants de la 1re année Master systèmes de télécommunications. Le polycopié est scindé en deux parties. La première décrit les environnements logiciels de développement des Circuits Logiques programmables PLD (Programmable Logic Device), où le progrès de ces technologies permet de faire des composants toujours plus rapides et à plus haute densité d'intégration. La densité de fonctions logiques intégrée dans les PLDs est de l'ordre des millions de portes logiques, qu'il n'est plus possible d'utiliser les outils de saisie d'un schéma pour développer les circuits. Les sociétés de développement ont voulu s'affranchir ces contraintes technologiques des circuits ; ils ont donc créé des langages dits de haut niveau.Pour la deuxième partie, elle présente le langage de description VHDL (Hardware Description Language) signifie, langage de description matériel s'appliquant à la programmation des circuits programmables à très forte intégration. C'est un langage de description de matériel. Il décrit le comportement d'un circuit ou système, à partir duquel le circuit ou système physique peut alors être implémenté. Il est basé sur des descriptions écrites de la structure électronique d'un circuit numérique, Permet au concepteur de programmer et matérialiser les structures électroniques d'un circuit à partir d'une description de la fonction à réaliser. Le code écrit peut être portable, et facilement utilisé pour un autre circuit.

PROGRAMMABLE CIRCUITS AND VHDL DESCRIPTION LANGUAGE

This course material, titled "Programmable Circuits and VHDL Description Language", is designed for first-year Master’s students in telecommunications systems. It aims to provide an in depth introduction to programmable circuit technologies and their programming using the VHDL hardware description language. The document is divided into two main parts:  Programmable Logic Devices (PLDs) The first part focuses on Programmable Logic Devices (PLDs). These components, which are at the heart of modern digital systems, continue to benefit from significant technological advancements, enabling higher performance and increased integration density. Today, PLDs integrate millions of logic gates, making traditional schematic entry tools obsolete for their development. To address these challenges, companies have introduced high-level description languages that simplify and automate the design of complex circuits.  The VHDL Hardware Description Language The second part introduces VHDL (VHSIC Hardware Description Language), a widely used hardware description language for programming highly integrated programmable circuits. VHDL allows for the precise description of the behavior and structure of a digital circuit or system. Based on this description, the physical circuit or system can be designed and implemented. This language offers remarkable flexibility: it enables the modeling of complex circuits at various levels of abstraction while ensuring the portability and reusability of the code for other projects or circuits. This course material provides a balanced exploration of the technological foundations and modern tools for digital design. It aims to support students in learning about programmable circuits while introducing them to advanced hardware description and programming techniques.

Practical Work Programmable Circuits and VHDL Description Language

Preface In the 1970s, the need for integrated circuits with programmable logic gates emerged to accommodate different developments. The first commercially available Programmable Logic Device (PLD) technology was developed in the 1970s by a company called MMI, which later became part of AMD. They created an integrated circuit that contained "pre-wired" logic gates. When the user received a blank integrated circuit, each input of a gate was connected to all inputs of the integrated circuit through a grid of interconnections. The programmer would then remove unnecessary connections by literally melting them. Only the connections that implemented the desired logic function would remain. This technology was called "Programmable Array Logic" (PAL) or simply "PAL". Since then, this technology has evolved significantly into Complex Programmable Logic Devices (CPLDs), and nowadays, Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) have become increasingly popular due to their flexibility, cost-effectiveness, and efficiency. The integration density of logic functions in PLDs has reached the level of millions of logic gates, making it impractical to use traditional schematic entry tools for circuit development. Development companies wanted to overcome these technological limitations, so they created high-level languages. This practical work focuses on programmable circuits, and the VHDL (Very High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) is intended for first-year Master's students in Telecommunications Systems.Le polycopié est scindé en deux parties. La première décrit les environnements logiciels de développement des Circuits Logiques programmables PLD (Programmable Logic Device), Where the progress of these technologies allows for components that are increasingly faster and have higher integration density. The integration density of logic functions in PLDs has reached the level of millions of logic gates, making it impractical to use traditional schematic entry tools for circuit development. Development companies wanted to overcome these technological limitations, so they created high-level languages.

For the second part, it presents the VHDL (Hardware Description Language), which is a hardware description language applied to the programming of highly integrated programmable circuits. It is a language used for describing the behavior of a circuit or system, from which the physical circuit or system can be implemented. It is based on written descriptions of the electronic structure of a digital circuit, allowing the designer to program and materialize the electronic structures of a circuit based on a description of the desired function. The written code can be portable and easily used for another circuit.

Eléments d’Intelligence Artificielle Appliquée

Description du cours : Éléments d’intelligence artificielle appliquée

Ce cours a pour objectif d’initier les étudiants aux fondements théoriques et pratiques de l’intelligence artificielle (IA) appliquée aux sciences de l’ingénieur. Il propose une introduction progressive aux concepts clés de l’IA moderne, en mettant l’accent sur les méthodes de l’apprentissage automatique (Machine Learning) et de l’apprentissage profond (Deep Learning), ainsi que sur leurs domaines d’application.

Le cours aborde les bases mathématiques indispensables (algèbre linéaire, probabilités et statistiques) nécessaires à la compréhension des algorithmes d’IA, puis explore les principaux algorithmes de classification, de régression et de clustering, avec une mise en œuvre pratique à l’aide du langage Python et de bibliothèques spécialisées telles que NumPy, Pandas, Scikit-learn, Matplotlib, TensorFlow et PyTorch.

Une attention particulière est portée à la chaîne complète de développement d’un modèle d’IA, incluant le prétraitement des données, l’entraînement, l’évaluation des performances et la visualisation des résultats. Le cours sensibilise également les étudiants aux enjeux éthiques liés à l’utilisation de l’intelligence artificielle et aux bonnes pratiques associées.

Les travaux pratiques et le mini-projet final permettent aux étudiants de mettre en application les connaissances acquises à travers des cas concrets (reconnaissance de caractères, analyse de sentiments, détection d’anomalies, chatbot, etc.), favorisant ainsi l’autonomie, l’esprit critique et la capacité à résoudre des problèmes réels à l’aide des techniques de l’IA.


Anglais technique et terminologie

Ce cours vise à initier l'étudiant au vocabulaire technique et l'aider à comprendre et synthétiser un document technique. 

Ethique, Déontologie et propriété intellectuelle

 Semestre: 2

 Matière : Éthique, déontologie et propriété intellectuelle

La matière est destinée aux étudiants de :  

1 ière Année Master : Automatique et informatique industrielle

1 ière Année Master : commandes électriques

1 ière Année Master : systèmes des télécommunications

1 ière Année Master : Génie des procédés et de l’environnement

 

Le cours donne dans sa première partie, les définitions de la Morale, de l'Ethique et de la Déontologie.

Il expose la charte de l'éthique et déontologie du MESRS.

Il fixe l'éthique et la déontologie dans le monde du travail.

et explique comment faire une recherche intègre et responsable.

Dans la deuxième partie, il délimite les fondamentaux de la propriété intellectuelle, ainsi que les droits d'auteur. Il fini par les méthodes de protection et valorisation de la propriété intellectuelle.

Objectifs de la matière :

L’objectif de cette matière est de développer la sensibilisation des étudiants aux principes éthiques.

Les initier aux règles qui régissent la vie à l’université (leurs droits et obligations vis-à-vis de la communauté universitaire) et dans le monde du travail.

Les sensibiliser au respect et à la valorisation de la propriété intellectuelle.

Leur expliquer les risques des maux moraux telle que la corruption et à la manière de les combattre.