• Malé procesory AVR pro FPGA obvody (Small soft processors AVR for FPGA circuits) - (BP Haken Lukáš) - Prostudujte existující řešení procesorů popsaných v jazyce VHDL. Zaměřte se hlavně na procesory AVR firmy Atmel. Srovnejte jejich parametry. Na základě srovnání implementujte jeden typ procesoru do FPGA obvodu. Proveďte tyto úkoly:
  • Vyberte vhodný procesor s ohledem na minimální spotřebu zdrojů FPGA a možnost využití stávajících nástrojů firmy Atmel umožňující programování v jazyce C.
  • K procesoru vytvořte několik rozhraní umožňujících komunikaci s periferiemi desky XILINX Spartan 3E.
  • Vytvořte knihovnu v jazyce C pro ovládání základních periferií.
  • Analyzujte možnosti rozšíření paměti tohoto procesoru.
  • Pro přípravek firmy XILINX Spartan 3E vytvořte vzorovou aplikaci využívající všechny funkce vytvořené knihovny.

• Procesory pro FPGA obvod (Soft processors for FPGA circuits) - (BP Filip Matouš) - Prostudujte existující řešení procesorů popsaných v jazyce VHDL. Srovnejte jejich parametry. Na základě srovnání implementujte jeden typ procesoru do FPGA obvodu. Proveďte tyto úkoly:
  • Vyberte vhodný procesor s ohledem na minimální spotřebu zdrojů FPGA a možnost programování v jazyce C.
  • Vytvořte knihovnu pro ovládání základních periferií.
  • Rozšiřte základní paměť zvoleného procesoru.
  • Pro přípravek firmy XILINX Spartan 3E vytvořte vzorovou aplikaci využívající všechny funkce vytvořené knihovny.

• Konstrukce vícerotorového dronu pro průzkum terénu (Quadrocopter for terrain survey) - (DP Halák Jakub) - Prozkoumejte existující řešení. Navrhněte a zrealizujte vlastní létající zařízení. Zařízení by mělo být schopno komunikovat s Raspberry PI. Zařízení bude využívat 4 motory, gyroskop, akcelerometr, GPS, magnetometr, barometr a sonar. Postup prací:
  • Navrhněte a sestavte mechanickou konstrukci.
  • Navrhněte a zrealizujte základní řídicí desku s mikrořadičem pro ovládání všech dostupných periferií.
  • Vytvořte knihovnu pro mikrořadič umožňující komunikaci s periferiemi. Napište základní program pro létání.
  • Vytvořte demo aplikaci k ověření funkčnosti celého zařízení a jeho periferií.

• Mobilní robot schopný pohybu ve venkovním prostředí (Mobile outdoor robot) (DP Horák Radim) - Navrhněte a zrealizujte konstrukci mobilního robota, který bude bezdrátově ovládán s pomocí RC vysílačky. Robot bude obsahovat měřič vzdálenosti, gyroskop, akcelerometr, magnetometr, GPS, čidlo teploty a vlhkosti. Nižší vrstva řízení robota bude realizována mikrořadičem. Zařízení bude podporovat připojení procesoru RaspberryPI pro realizaci složitějších příkazů. Postup prací:
  • Navrhněte a zrealizujte konstrukci šestikolového robota.
  • Navrhněte a zrealizujte řídicí desku pro ovládání všech periferií.
  • Pro použitý mikrořadič vytvořte knihovny pro ovládání periferií.
  • Pro robota napište testovací demo aplikaci využívající všechna periférie.
  • Proveďte testy k otestování správné funkce robota pro různá prostředí.

• Aplikace pro zkoušení slovní zásoby na platformě Android (Vocabulary testing application for OS Android) (BP - Mayerová Eva) - Proveďte rešerší existujících aplikací. Zaměřte se hlavně na anglické jazykové slovníky. Navrhněte aplikací pro zkoušení anglické slovní zásoby, a to tak, aby splňovala základní požadavky kladené na tento typ slovníku. Aplikace bude umožňovat přidávání slovíček a jejich zkoušení. Výsledek zkoušení bude zaznamenán a graficky zpracován. Do slovníku bude možné přidávat slovíčka a fráze. Aplikace bude umožňovat import textového popisu slovíček ze souboru. Aplikace bude umožňovat rozpracovat několik skupin slovní zásoby. Každá skupina bude reprezentována vlastním souborem obsahujícím aktuální stav rozpracovanosti zkoušení/učení. Postup prací:
  • Proveďte rešerši existujících řešení, popište výhody a nevýhody.
  • Navrhněte grafickou stránku aplikace.
  • Vytvořte samotnou aplikaci tak, aby umožňovala učení a zkoušení slovní zásoby aspoň třemi způsoby.
  • Navrženou aplikaci otestuje a vytvořte několik vzorových souborů s anglickými slovíčky.

• Softwarové řešení pro quadrokoptéru s řídicí jednotkou Raspberry Pi (Software library for quadcopter based on Raspberry Pi) (BP - Kukačka Jiří) - Prostudujte existující řešení. Vyberte vhodný realtimový operační systém pro ovládání quadrokoptéry na platformě Raspberry Pi. Vytvořte knihovnu funkcí v programovacím jazyce C pro ovládání jednotlivých periferií potřebných pro chod quadrokoptéry. Postup prací:
  • Vyberte vhodný operační systém, porovnejte RTOS vs GPOS.
  • Navrhněte schéma propojení periferií k řídící jednotce, schéma komunikace s periferií a struktury řídicího programu.
  • Vytvořte jádro řídicího programu.
  • Vytvořte knihovnu pro ovládání specifických periferií potřebných pro správné fungování quadrokoptéry.
  • Analyzujte možnosti využití algoritmů pro řízení a navigaci v prostoru.
  • Vytvořte praktickou ukázku běhu programu využívající všechny dostupné periférie potřebné pro řízení quadrokoptéry.

• Rozšíření síťového simulátoru o připojení do reálné sítě (Network simulation module used to connect to real network) (BP - Mach Václav) - Prostudujte existující simulátor počítačové sítě [1, 2]. Pro tento simulátor napište modul v jazyce Java, který bude umožňovat propojení simulátoru s reálnou sítí za použití existujícího ethernetového rozhraní. Postup prací:
  • Prostudujte existující řešení [1, 2].
  • Prozkoumejte možnosti řešení pro OS Linux a OS Microsoft Windows.
  • Navrhněte a napište modul pro připojení simulátoru do reálné sítě a to tak, že modul bude komunikovat na linkové úrovni.
  • Vytvořené řešení začleňte do již existujícího simulátoru [1, 2].
  • Napište návod pro použití simulátoru a to včetně vytvořeného modulu.
  • Vytvořte příklad použití vytvořeného modulu.
  • Výsledné řešení včetně návodu otestujte.
  • [1] Pitřinec, T.,.: „Síťový simulátor pro výukové účely na bázi prvků OS Linux“, DP – 2012, ČVUT FIT.
  • [2] Švihlík, M.,:“Vizualizace virtuální počítačové sítě“, DP-2012, ČVUT FIT.

• Rozšíření síťového simulátoru o možnost použití konfiguračních souborů pro konfiguraci síťových prvků (Network simulation module used to extend simulator property with configuration file) (BP - Michal Horáček) - Prostudujte existující simulátor počítačové sítě [1, 2, 3]. Pro tento simulátor napište modul v jazyce Java, který bude umožňovat použití konfiguračního souboru pro konfigurací vlastností síťového prvku. Postup prací:
  • Prostudujte existující řešení [1, 2, 3].
  • Prozkoumejte možnosti konfigurace sítě na systémech Debian/Ubuntu.
  • Navrhněte a vytvořte modul pro možnost konfigurace síťového rozhraní, DHCP serveru a DNS serveru s pomocí konfiguračních souborů.
  • Vytvořené řešení začleňte do již existujícího simulátoru [1, 2, 3].
  • Napište návod pro použití simulátoru a to včetně vytvořeného modulu.
  • Vytvořte příklad použití vytvořeného modulu.
  • Výsledné řešení včetně návodu otestujte.
  • [1] Pitřinec, T.,.: „Síťový simulátor pro výukové účely na bázi prvků OS Linux“, DP – 2012, ČVUT FIT.
  • [2] Švihlík, M.,:“Vizualizace virtuální počítačové sítě“, DP-2012, ČVUT FIT.
  • [3] Lukáš, M.,:“ Podpůrné komponenty simulátoru počítačové sítě“, DP-2012, ČVUT FIT.

• Generátor posudků BP a DP - Analyzujte co možná nejvíce posudků od různých autorů. Na základě získaných poznatků vytvořte aplikaci, která usnadní psaní posudků. Autor posudku si bude moci zvolit, zda je vedoucí nebo oponent, zda se jedna o BP nebo DP. Dále si vybere jednu šablonu z možné nabídky. Podle zvolené šablony bude aplikace požadovat vyplnění jednotlivých částí textu. Dále bude možné vybrat šablonu podle kvality posuzované práce. Rozpracovaný posudek bude možné uložit. Výstupem bude nějaký vhodný textový formát (doc, pdf, atp). BP - doba práce 2 semestry (volné) (100% SW)

• Linuxové jádro pro vestavěný procesor - Proveďte rešerši existujících linuxových jader pro vestavěné procesory a najděte vhodné řešení pro procesor ARM osazený na desce beagleboard. Pro tuto desku s pomocí linuxového jádra rozchoďte všechny periférie a napište demo aplikaci. BP, DP - doba práce 2-4 semestry (volné) (100% SW)

• Programovatelný softwarový generátor všech typů paketů BP - doba práce 2 semestry (volné) (100% SW)

• Programovatelný hardwarový generátor všech typů paketů BP, DP - doba práce 2-4 semestry (volné) (80% SW, 20% HW)

• Jednoduchý překladač z jazyka c do mikroprogramu - Simple translator from C to microcode description - Navrhněte a zrealizujte překladač z programu popsaného podmnožinou příkazů jazyka c do mikroprogramu popsaného v jazyce VHDL. Prozkoumejte existující řešení. Jazyk c bude podporovat vybrané celočíselné a binární typy proměnných. Překladač bude schopen přeložit následující prvky jazyka C: aritmetické a logické operace, podmíněný výraz if (else if, else), cyklus while, cyklus for a příkaz goto. Implementace bude s ohledem na multiplatformnost provedena v jazyce Java. (BP, DP) - doba práce 2-4 semestry (volné) (90% SW, 10% HW)

• Jednoduchý překladač z jazyka c do automatového popisu - Simple translator from C to automata description - Navrhněte a zrealizujte překladač z programu popsaného podmnožinou příkazů jazyka c do mikroprogramu popsaného v jazyce VHDL. Prozkoumejte existující řešení. Jazyk c bude podporovat vybrané celočíselné a binární typy proměnných. Překladač bude schopen přeložit následující prvky jazyka C: aritmetické a logické operace, podmíněný výraz if (else if, else), cyklus while, cyklus for a příkaz goto. Implementace bude s ohledem na multiplatformnost provedena v jazyce Java. (BP, DP) - doba práce 2-4 semestry (volné) (90% SW, 10% HW)

• Šifrování dat na pevném SATA disku připojeném přes ethernetové rozhraní - Prostudujte existující hardwarová řešení šifrování dat na pevném disku. Navrhněte a zrealizujte vlastní řešení napsané v jazyce VHDL. Pro návrh použijte existující ethernetové jádro napsané v jazyce VHDL. (DP) - doba práce 2-4 semestry (volné) (50% SW, 50% HW)

• Sada nástrojů pro On-Line diagnostiku (Set of tools for On-Line test) - Naprogramujte sadu nástrojů pro On-Line diagnostiku. Nástroje budou založeny na již existujícím nástroji pro práci s obvody. Tento nástroj zmodifikujte tak, aby umožňoval použít libovolnou techniku pro On-Line testování založenou na bezpečnostních kódech (sudá parita, zdvojení, Berger kód, Hamming kód, atp.). Výsledné řešení bude umožňovat načtení vstupního obvodu, jeho modifikaci na samočinně zabezpečený obvod a jeho konverzi do příslušných VHDL kódů. Aplikace bude podporovat i rozsáhlejší návrh složený z více částí. BP, DP - doba práce 2-4 semestry (volné) (100% SW)

• Rychlý osciloskop postavený s pomocí FPGA (High speed scope based on FPGA) - Navrhněte a zrealizujte levný 1 kanálový 50 Mhz osciloskop postavený s pomocí desky Starter board s obvodem Spartan3e. Jako základ použijte modul tvořený analogovým vstupem s A/D převodníkem. Tento modul upravte tak, aby splňoval požadavky kladené na vstupní části osciloskopu takovýchto parametrů. Pro desku Spartan 3E napište aplikaci pro zpracování dat získaných s A/D převodníku. Získaná data zobrazte. BP, DP - doba práce 2-4 semestry (volné) (50% SW, 50% HW)

• JTAG SPI USB programátor pro ATMEL - Navrhněte programátor včetně programovatelné redukce pro programování mikrořadičů Atmel. BP, DP - doba práce 2-4 semestry (volné) (50% SW, 50% HW)

• Vysoce spolehlivý systém železničního zabezpečovacího zařízení založeného na dvou FPGA obvodech - Prostudujte stávající zrealizované HW zařízení. Prostudujte knihovnu prvků realizujících jednotlivé částí zabezpečovacího systému železnice. Pro toto zařízení napište firmware pro mikrořadič a spolehlivý řídicí systém popsaný v jazyce VHDL a to tak, aby docházelo k vzájemné kontrole obou FPGA obvodů. Řídicí systém musí využívat samočinně testované obvody pro zajištění detekce poruch. Celý systém musí umožňovat vložení poruchy. Návrh ověřte na příkladu zabezpečení železniční stanice. Systém v případě detekce poruchy provede rekonfiguraci špatného FPGA obvodu. BP, DP - doba práce 2-4 semestry (volné) (50% SW, 50% HW)

• Programovatelný stmívač světel pro domácí zvířata - Navrhněte zařízení pro stmívání světel řízené mikrořadičem. Zařízení bude umožňovat stmívat 2 žárovky. Pro zadání průběhu stmívání napište aplikaci. Zařízení bude možné připojit k PC s pomocí USB rozhraní. Upřesňující pokyny zadavatele (kanárek domácí: pí píp - pí - píp pí pí píp) BP - doba práce 2 semestry (volné) (50% SW, 50% HW)

• Univerzální řadič displejů - Prozkoumejte existující řešení. Navrhněte a zrealizujte řadič displeje umožňující jednoduchou komunikaci se znakovým displejem. Komunikace bude probíhat po sériové lince. BP, - doba práce 2 semestry (volné) (60% HW, 40% SW )

• Zařízení pro přenos lokálních informací do internetu s pomocí existujících wifi routeru - Prostudujte existující řešení úpravy wifi routerů za účelem modifikace a vylepšení jejich funkcí. Upravte linuxové jádro wifi routeru tak, aby bylo možné nahrávat a ukládat vlastní přeložený kód. K wifi routeru připojte jednoduché zařízení (RFID čtečka, teploměr, apod). BP, DP - doba práce 2-4 semestry (volné) (90% SW, 10% HW)

• Implementace USB rozhraní FPGA obvodem - Seznamte se s problematikou USB rozhraní realizovaného FPGA obvody. Prostudujte stávající způsoby realizace tohoto USB rozhraní. Navrhněte a realizujte funkční zařízení, které bude umožňovat přenos dat pomocí USB rozhraní realizované FPGA obvodem. Prostudujte existující řešení USB ovladačů. Na základě získaných informací vytvořte vlastní USB ovladač podporující navržené řešení. Na jednoduché aplikaci demonstrujte funkci vytvořeného řešení. Při návrhu se zaměřte na co možná nejjednodušší řešení, které bude umožňovat přenášet jen jednoduché informace. BP, DP - doba práce 2-4 semestry (volné) (50% HW, 50% SW )

• Síťový simulátor pro výukové účely na bázi prvků OS Linux a CISCO směrovačů (Network simulator based on Linux OS component and CISCO routers) - Prostudujte existující řešení. Doplňte některé další síťové prvky do již existujícího simulátoru. BP, DP - doba práce 2 semestry (volné) (100% SW)

• Zařízení pro sledování objektu s nízkou spotřebou - Prostudujte existující řešení. Navrhněte vlastní zařízení umožňující pořízení a odeslání fotografie přes internet z okolí sledovaného objektu, který není připojen trvale k internetu ani k elektrické sítí. Důraz bude kladen na velmi nízkou spotřebu a co nejmenší pořizovací cenu. Sledovací zařízení bude umožňovat získání fotografie okolí s různou kvalitou. BP, DP - doba práce 2 semestry (volné) (10% HW, 90% SW)

• Generátor samoopravných kódů: Hamming, RS, BCH, LDPC - Prostudujte existující řešení. Navrhněte vlastní generátor samoopravných kódů. Zadávat bude možné libovolný generující polynom, popřípadě bude možné specifikovat vlastnosti kódu. Zvolte vhodný výstupní formát. BP, DP - doba práce 2-4 semestry (volné) (100% SW)

• Simulátor procesoru DOP - Prostudujte existující řešení. V programovacím jazyku Java implementujte simulátor výukového procesoru DOP-v3. Simulátor musí obsahovat editor a překladač zdrojových mikroprogramů (mikroassembler). Syntaxe zdrojového mikroprogramu musí být stejná jako u stávajícího simulátoru používaného pro výuku (SimDOP). Simulátor musí umožňovat krokování mikroprogramu po jednotlivých mikroinstrukcích i spouštění úseku k zadanému bodu zastavení. BP, DP - doba práce 2-4 semestry (volné) (100% SW)

• Generátor obvodů pro předmět ČAO - Prozkoumejte existující řešení pro kreslení elektrických obvodů. Vytvořte aplikaci, která bude umožňovat na základě zadaných parametrů vytvářet obvody. BP, DP - doba práce 2-4 semestry (volné) (100% SW)

• Procesory pro FPGA obvody (Soft processors for FPGA circuits) - Prostudujte existující řešení procesorů popsaných v jazyce VHDL. Srovnejte jejich parametry. Na základě srovnání implementujte jeden typ procesoru do FPGA obvodu. Vyberte vhodný procesor s ohledem na dostupnost překladačů jazyka C do ASM. Zaměřte se zejména na hotové implementace procesoru AVR. Vytvořte knihovnu pro ovládání základních periferií. Pro přípravek firmy XILINX Spartan 3E vytvořte vzorovou aplikaci využívající všechny funkce vytvořené knihovny. BP, DP - doba práce 2-4 semestry (volné) (80% SW, 20% HW)

• Rychlé ethernetové jádro (High speed ethernet core) - Prostudujte stávající řešení ethernetového jádra pracujícího na rychlostech 1G, 100M napsané v jazyce Verilog dostupné na stránce www.opencores.org a VHDL dostupné jako diplomová práce. Navrhněte a zrealizujte vlastní řešení 1G, 100M ethernetového jádra napsaného v jazyce VHDL a to tak, aby bylo možné využít pouze jednu hodinovou doménu. Pro jednotlivé částí i pro celé jádro proveďte verifikaci. Pro výsledné jádro napište testovací aplikaci demonstrující funkci jádra na všech realizovaných rychlostech. Pro realizaci použijte vývojovou desku Xilinx. (BP, DP 2-4 semestry)

• Modul pro správu projektů s VHDL soubory - Prostudujte stávající řešení vývojového nástroje pro správu VHDL projektů. Do již existujícího řešení implementujte modul, který bude umožňovat přidat do souboru libovolný signál a přenést ho do vyšších úrovní zdrojových VHDL kódů. Vylepšete stávající řešení pro kontrolu konzistence VHDL souborů. V případě potřeby navrhněte nové vývojové prostředí. Otestujte generátor VHDL kódu na základě zadaných parametrů uživatele. Jako programovací jazyk zvolte Javu (BP, DP 2-4 semestry, možnost práce více studentů najednou jako tým)

BP a DP defended works on CTU in Prague FEL/FIT: BP a DP

• Realized projects 2013
• Realized projects 2012
• Realized projects 2011
• Realized projects 2010
• Realized projects 2009
• Realized projects 2008
• Realized projects 2007
• Realized projects 2006
• Realized projects 2004

• Others realized projects

• Pavel Kubalík's Home Page