2026년 4월 16일 목요일

[MyChip-on-MyDesk 예제/유튜브] "탁구 게임기"

[MyChip-on-MyDesk 예제] "탁구 게임기"

노란 딱지가 붙은 SOIC-28 패키지가 "내 칩" MPW로 제작된 탁구 게임기 칩
오른쪽 RP2040-Zero 보드는 OLED128x64 그래픽 컨트롤러 기능 수행

by GoodKook, goodkook(at)gmail.com
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"탁구 게임기" 예제 소스(실습 자료)[링크]
"탁구 게임기" 교재 [pdf][유튜브 플레이리스트]
커뮤니티/네이버 카페 "마이칩 인앤아웃(mychipinout)"[링크]
"내 칩 제작 서비스"/"반도체 설계 교실" 오픈-소스 디자인 킷 사용자 그룹[링크]의 유튜브 채널[링크]
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"[베릴로그 RTL 예제] 탁구 게임기"는 "내 칩 설계교실"의 한학기 분량의 교재 입니다. 오픈-소스 툴 사용법은 줄이고 디지털 반도체 "설계"에 집중합니다. 선수과목으로 "디지털 논리회로", 베릴로그 HDL 그리고 C++ 과목을 이수를 전재로 쉽게 작성하려고 했습니다. 디지털 회로에서 배웠던 카운터 회로부터 시작하여 시스템 수준 테스트벤치, 코-시뮬레이션, FPGA 활용 코-에뮬레이션 검증 그리고 "내 칩 제작 서비스"의 공정으로 합성에서 레이아웃 생성까지 다룹니다. 총 8편으로 구성되었습니다.

0. 시작하기 전에...

"내 칩 제작 서비스[바로가기]"의 MPW 경험이 반도체 분야 취업에 도움이 될까?[바로가기]

    0-1. 오픈-소스 설계 툴이 사전 설치된 WSL 가상 디스크 이미지 배포 및 사용법

    0-2. 미리 읽어둘 것들,
        디자인 킷의 디렉토리 “doc/ETRI_ 연구노트 ” 중 아래 문서
            연구노트 3: 하드웨어 기술 언어의 코딩 스타일[pdf]
            연구노트 4: C++ 템플릿 크래스와 SystemC 의 최소한 이해[pdf]
            연구노트 11: MyChip FIR PE(1 부 ):RTL[pdf]
            연구노트 12: MyChip FIR PE(2 부 ):GDS[pdf]
        [추가 읽을 꺼리]
            연구노트  9: C-to-GDS, FIR 필터(1부:시뮬레이션)[pdf]
            연구노트 10: C-to-GDS, FIR 필터(2부:합성과 표준 셀 배치배선)[pdf]
        [추가 도구 설치]
            연구노트 XX: Ubuntu 24.04, Fresh Install for MyChip-on-MyDesk[link]
            연구노트 12: Arduino, Quartus, Vitis-HLS [pdf]
            연구노트 13: 다시 WSL![pdf]

    0-3. ETRI 0.5um CMOS DK 예제: 비디오 게임기 "Pong"
        "알기만 하는 사람은 좋아하는 사람만 못하고, 좋아하는 사람은 즐기는 사람보다 못하다"

    0-4. "내 칩"하기전에 "남의 칩" 체험
        [소스코드 해설] ATmega328P활용 "미니 오실로스코프"
        

    0-5. "남의 칩"으로 탁구 게임기
        Pong_Uno @ ATmega328P
        
        Pong_1/2/3 @ 32x16 LED Matrix
        

1. RTL 베릴로그로 "탁구대" 그리기
    1-1. 래스터 스캔 방식 비디오 시현
    1-2. 베릴로그 HDL로 탁구대 그리기
    1-3. C++ 로 작성하는 하드웨어 시뮬레이션 테스트벤치
    1-4. 시뮬레이터 빌드
    1-5. Makefile
    1-6. 실습

2. 그래픽 LCD 구동 칩의 시뮬레이션 모델
    2-1. 도트 매트릭스 그래픽 LCD 구동 칩
    2-2. 인터페이스 프로토콜
    2-3. 그래픽 데이터 메모리
    2-4. SystemC 모델
        a. 리셋 동작
        b. 명령 또는 데이터 구분
        c. 명령 해석
        d. 그림 데이터 접근(읽기 또는 쓰기)
    2-5. 실습
        a. 따라하기
        b. 과제

3. "탁구대"의 그래픽 테스트 벤치
    3-1. 핸드 쉐이크
    3-2. RTL 베릴로그 "탁구대"
    3-3. 그래픽 LCD 인터페이스 모델
    3-4. 실습 및 과제

4. 움직이는 탁구공
    4-1. 탁구공 이미지 비트-맵
    4-2. 임의 위치에 탁구공 그리기
    4-3. 움직이는 탁구공
    4-4. 실습 및 과제

5. GLCD의 버스 기능 모델
    5-1. 버스 기능 모델
    5-2. BFM 수준으로 작성된 GLCD 모델
    5-3. 실습 및 과제

6. 탁구대, 움직이는 공 그리고 탁구채
    6-1. "탁구대"와 "움직이는 공" 시현
    6-2. "탁구채"
    6-3. 대화형 하드웨어 시뮬레이터
    6-4. 실습 및 과제

7. 코-에뮬레이션(Co-Emulation) 검증
    7-1. 테스트벤치 재사용 코-에뮬레이션
    7-2. "내 칩" 에뮬레이션 검증 키트
    7-3. 에뮬레이터 작동 모드
        a. 싸이클 상세(CA, Cycle Accurate) 모드
        b. 전송수준(TL, Transaction Level) 모드
        c. 시스템 응용(SA, System Application) 모드
    7-4. 실습 및 과제
        a. 싸이클 상세(CA) 모드
        b. 전송수준(TL) 모드
        c. 시스템 응용(SA) 모드
        d. 과제

8. "내 칩"
    8-1. 반도체 제조도면
    8-2. 합성
    8-3. 합성 후 시뮬레이션
    8-4. 표준 셀 배치와 배선
    8-5. 사인-오프: '레이아웃' 도면 검사
        a. 적층 비아 검사(Stacked Via Check)
        b. 디자인 룰 검사(Design Rule Check)
        c. 레이아웃 대 회로도(Layout versus Schematic) 검사
    8-6. 칩-탑
    8-7. 실습 및 과제

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