Lớp C2505E đã chính thức bước vào buổi bảo vệ đồ án kỳ 2, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong hành trình làm chủ lập trình phần cứng và thiết kế hệ thống. Từ những dòng code Verilog đầu tiên, sinh viên đã từng bước hiện thực hóa ý tưởng thành các sản phẩm có khả năng giải quyết những bài toán thực tế, từ bảo mật, lọc không khí đến đồng hồ và lịch số độ chính xác cao.
Mục lục
Từ những dòng code Verilog đến các sản phẩm phần cứng thực tế
Không khí tại buổi bảo vệ đồ án kỳ 2 của lớp C2505E diễn ra nghiêm túc, chuyên môn và khách quan. Sau nhiều tháng nghiên cứu, thử nghiệm và hoàn thiện sản phẩm, các nhóm lần lượt trình bày quá trình phát triển dự án, đồng thời trực tiếp đối thoại với hội đồng trước những câu hỏi chuyên sâu về cấu trúc, logic và khả năng vận hành của hệ thống.
Đồng hành cùng sinh viên trong buổi bảo vệ là thầy Nguyễn Xuân Cường – Giảng viên hướng dẫn, cùng hai thầy phản biện là thầy Nguyễn Duy Hoàng và thầy Trịnh Quang Hòa. Với kinh nghiệm chuyên môn, các thầy tập trung phân tích từ cấu trúc module, logic xử lý đến tính an toàn và khả năng tối ưu hiệu suất của sản phẩm.
Những câu hỏi và nhận xét từ hội đồng không chỉ giúp đánh giá kết quả của từng dự án mà còn mở ra cơ hội để sinh viên nhìn lại toàn bộ quá trình thiết kế. Đây là bước quan trọng để các bạn hiểu rằng với công nghệ FPGA, một hệ thống hoạt động đúng mới chỉ là điểm khởi đầu; phía sau đó còn là bài toán về độ ổn định, hiệu suất, tính an toàn và khả năng ứng dụng.
Ba dự án nổi bật và những bài toán công nghệ được giải quyết bằng FPGA
Điểm đáng chú ý trong buổi bảo vệ là sự đa dạng của các đề tài. Mỗi nhóm lựa chọn một bài toán khác nhau nhưng đều cho thấy nỗ lực đưa kiến thức lập trình phần cứng vào những sản phẩm có tính ứng dụng.
Khóa mã Hex thông minh trên FPGA Basys 3 là dự án gây ấn tượng bởi tính thực tiễn và cách nhóm xây dựng một hệ thống bảo mật tương đối toàn diện. Sản phẩm sử dụng FPGA Basys 3 để điều khiển hệ thống khóa cửa, từ nhập mã Hex thông qua switch, hiển thị trạng thái bằng LED 7 đoạn cho đến cơ cấu chấp hành bằng Servo và còi báo động. Đáng chú ý, nhóm đã xây dựng và xử lý tốt các trạng thái FSM, trong đó có cơ chế khóa hệ thống khi người dùng nhập sai quá 3 lần và khả năng thay đổi mật khẩu linh hoạt. Những tính năng này cho thấy nhóm đã có sự đầu tư vào tư duy logic và cách tổ chức hệ thống nhúng thay vì chỉ tập trung vào việc khiến thiết bị hoạt động.
Máy lọc không khí tĩnh điện điều khiển bằng FPGA lại đưa công nghệ vào một vấn đề đang nhận được nhiều sự quan tâm: ô nhiễm bụi mịn tại Hà Nội. Nhóm lựa chọn phương pháp lọc tĩnh điện và xây dựng một hệ thống kết hợp giữa lập trình phần cứng và kỹ thuật điện tử công suất. Dự án bao gồm mạch điều khiển PWM từ FPGA, mạch cách ly bảo vệ và mạch nhân áp Cockcroft-Walton, có khả năng tạo điện áp lên tới 35kV. Sự kết hợp giữa nhiều thành phần kỹ thuật khiến đây trở thành một đề tài có độ phức tạp cao, đồng thời cho thấy khả năng tiếp cận bài toán công nghệ theo hướng liên ngành. Dự án cũng mở ra góc nhìn về khả năng ứng dụng FPGA trong phát triển những giải pháp công nghệ hướng tới môi trường và chất lượng không khí.
Hệ thống đồng hồ và lịch số độ chính xác cao trên FPGA khai thác một trong những thế mạnh nổi bật của FPGA là khả năng xử lý song song. Nhóm đã xây dựng hệ thống đồng hồ thời gian thực kết hợp lịch vạn niên, đồng thời phát triển cơ chế “đồng bộ kép” thông qua PC và vệ tinh GPS nhằm hạn chế sai số tích lũy theo thời gian. Bên cạnh chức năng hiển thị thời gian, sản phẩm còn hỗ trợ giao tiếp đồ họa qua cổng VGA cùng các tính năng mở rộng như báo thức và ngày kỷ niệm. Những tính năng này cho thấy nhóm đã có sự đầu tư đáng kể trong việc khai thác tài nguyên phần cứng để tạo ra một sản phẩm không chỉ có chức năng cơ bản mà còn hướng đến trải nghiệm sử dụng đa dạng hơn.
Làm chủ FPGA không chỉ là viết code chạy đúng
Một trong những điểm nhấn của buổi bảo vệ nằm ở những bài học chuyên môn mà hội đồng dành cho các nhóm. Qua quá trình phản biện, sinh viên được đặt trước những câu hỏi không chỉ xoay quanh việc hệ thống có hoạt động hay không, mà còn về cách hệ thống được thiết kế, tính ổn định, khả năng bảo vệ và hiệu suất khi vận hành.
Đây cũng là khoảng cách quan trọng giữa một bài tập lập trình phần cứng và một sản phẩm công nghệ thực tế. Để làm chủ FPGA, sinh viên cần hiểu sâu hơn về bản chất vật lý của hệ thống, cách các module tương tác với nhau cũng như những yếu tố có thể ảnh hưởng đến hiệu năng và độ an toàn của thiết bị.
Những nhận xét từ giảng viên vì thế trở thành cơ hội để các nhóm tiếp tục hoàn thiện sản phẩm, đồng thời hình thành tư duy phát triển hệ thống theo hướng thực tế hơn. Từ việc thiết kế mạch, lập trình, kiểm thử đến khả năng đóng gói sản phẩm, mỗi công đoạn đều là một mắt xích quan trọng trên hành trình đưa một ý tưởng công nghệ đến gần hơn với khả năng thương mại hóa.
C2505E khép lại kỳ 2, mở ra những thử thách công nghệ mới
Buổi bảo vệ đồ án kỳ 2 đã khép lại, ghi nhận sự đầu tư nghiêm túc, tinh thần học hỏi và khả năng làm việc nhóm của sinh viên lớp C2505E. Ba dự án với ba hướng tiếp cận khác nhau cho thấy FPGA không chỉ là một công nghệ được học trong phòng thực hành, mà hoàn toàn có thể trở thành nền tảng để sinh viên phát triển những giải pháp hướng đến các vấn đề thực tế.
Từ một hệ thống khóa cửa thông minh, thiết bị lọc không khí tĩnh điện cho đến đồng hồ và lịch số độ chính xác cao, mỗi sản phẩm đều là kết quả của quá trình nghiên cứu, thử nghiệm và không ít những giờ miệt mài hoàn thiện cả phần cứng lẫn phần mềm.
Chúc mừng các nhóm dự án của lớp C2505E đã hoàn thành buổi bảo vệ đồ án kỳ 2. Những kiến thức chuyên môn, kinh nghiệm phản biện và bài học từ quá trình hiện thực hóa sản phẩm sẽ là hành trang quan trọng để các bạn tiếp tục chinh phục những bài toán công nghệ phức tạp hơn, từng bước biến những ý tưởng trên giảng đường thành những sản phẩm có giá trị trong thực tế.
Cùng xem lại toàn bộ buổi bảo vệ trong video dưới đây:
Phan Thu Trang – Phòng Công tác sinh viên