Mérésiadat-gyűjtő IP tervezése és integrálása FPGA-alapú funkcióbővítő keretrendszerbe

Irodalomkutatás

A szakirodalom tanulmányozásával ismerkedjen meg az elterjedten használt mérésiadat-gyűjtő rendszerek felépítésével, részegységeivel, rendszertechnikai jellemzőivel és legfontosabb szolgáltatásaival.

Ismerkedjen meg a tanszéken fejlesztett funkcióbővítő soft-IP keretrendszer felépítésével és működésével, különös tekintettel az ún. „bővítőmodulok” rendszerintegrációs aspektusaira.

A megvalósítandó feladat

  • Készítse el egy, a funkcióbővítő soft-IP keretrendszerbe bővítőmodulként beépíthető IP-mag rendszertervét az alábbi követelmények figyelembevételével: A bővítőmodulnak…
    • szintézis-paraméterként megadott számú, a konzulens által meghatározott típusú A/D-átalakítót kell kezelnie.
    • képesnek kell lennie a hozzá kapcsolt A/D-átalakítók időmultiplex és párhuzamos üzemeltetésére is.
    • lehetővé kell tennie az A/D-átalakítók paramétereinek futásidőben való módosítását.
    • az A/D-átalakítóktól kapott mérési adatokat szintézis-paraméterként változtatható formátumú fixpontos alakban kell kezelnie és biztosítania kell a futásidőben változtatható, csatornánkénti lineáris kalibráció lehetőségét.
    • egyaránt képesnek kell lennie a mérési adatok továbbítására a funkcióbővítő rendszer SPI-FIFO útválasztója és – a memória-arbiteren keresztül – a külső SDRAM felé.
    • tartalmaznia kell csatornánként egy, szintézis-paraméterként választható architektúrájú (FIR vagy IIR) és futásidőben konfigurálható átviteli tulajdonságú szőrőáramkört.
  • Készítse el a bővítőmodul szintetizálható RTL-modelljét. A feladat végrehajtásához felhasználhatja a konzulens által rendelkezésre bocsátott újrafelhasználható VHDL és SystemVerilog IP-magokat.
  • Az RTL-modell helyességét HDL-szimulációs környezetben és – a konzulenssel egyeztetett FPGA-eszközre szintetizálva – valós áramköri környezetben is igazolja.