FPGA alapú gyors prototípus környezet fejlesztése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Fehér Béla
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A diplomatervezési feladat keretében megismerkedtem a hardveremulációval, továbbá irodalomkutatás során megvizsgáltam, hogy milyen megoldások születtek már a témában, illetve hogy mások milyen megoldással, rendszerrel és milyen mélységben voltak képesek a hardveremulációra.

A diplomatervezési feladatom helyszínén a hardveremulációt arra használnánk, hogy szűrőáramköröket, részáramköröket, vagy akár komplett, autókban használatos elektronikus vezérlőegységeket (Electronic Control Unit – ECU) emuláljunk egy FPGA fejlesztőkártya segítségével, vagy egy FPGA-t tartalmazó célszámítógép (real-time box) segítségével.

A diplomatervezési feladatom célja, hogy megvizsgáljam azt, hogy az osztályon rendelkezésre álló eszközök segítségével lehetséges-e a hardveremuláció, vagy pedig erre egy külön eszközt kell vásárolnunk. Cél továbbá az egyes eszközök összehasonlítása: alkalmasak-e ezek a berendezések hardveremulációra, és ha igen, milyen megkötésekkel? Ezek a megkötések milyen bonyolultságú feladatok ellátására teszik alkalmassá ezeket a berendezéseket? Melyik berendezés számunkra a legmegfelelőbb? Összehasonlítási szempont az is, hogy melyik célszámítógép mennyire jól használható, mire alkalmas még a hardveremuláción kívül? Illetve személyes szempontokat figyelembe véve, a kezelhetőség, a kezelőfelület logikussága, a felhasználói összkép melyik berendezés esetén a legjobb.

Ehhez a hardveremuláció előkészítéseként szűrőáramköröket készítettem, először próbapanelra, majd Altium designer 10 segítségével PCB-t terveztem. Vizsgáltam, hogy van-e különbség a próbapanel és a PCB között, és milyen frekvencián lehet erre a különbségre számítani. A szűrőáramkörök viselkedését LTSpice segítségével leszimuláltam, majd ezt tekintettem mintának a későbbiekben, ezzel hasonlítottam össze az épített PCB-ket, illetve az emuláció eredményeit is.

Az emulációt elvégeztem a célszámítógépekkel, majd összehasonlítottam őket, hogy melyiknek mik az előnyei, illetve hátrányai a másikhoz képest. Az emulációt követően pedig megvizsgáltam, hogy melyik berendezés legfeljebb hány komponens emulációját teszi lehetővé, milyen mintavételi frekvencia mellett. Ezek alapján levontam a következtetéseket, és javaslatot tettem az esetleges továbbfejlesztésére.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.