Hardware interfész készítése ARM CoreSight trace porthoz

OData támogatás
Konzulens:
Scherer Balázs Attila
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A projektet az ARM Cortex mikrovezérlők költséghatékony nyomon követésének igénye hívta életre. A nyomon követési (angolul trace) funkciókért felelős CoreSight alrendszer teljes körű támogatást nyújt a processzormag belső működésének megfigyeléséhez. Azonban a kinyert adatok továbbításához és feldolgozásához az speciális hardver- és szoftverkomponensek szükségesek. A diplomaterv gerincét alkotó eszköz specifikációja egy olyan hardverinterfészt körvonalaz, ami összeköttetést létesít egy mikrovezérlő CoreSight alrendszere és egy személyi számítógép között. Alternatívát kínál a jelenleg kereskedelmi forgalomban lévő, ám jellemzően igen költséges fejlesztői eszközök kiváltására.

A dolgozat első felében betekintést nyerhetünk az ARM CoreSight alapvető felépítésébe és az általa biztosított szolgáltatásokba. Az előzetes megvalósítás előkészítéseként, egy nyers követelménylista összeállítása és a lehetőségek mérlegelése után megszületett a döntés, hogy a rendszer FPGA-alapú lesz. A meglévő komponensekből felépített prototípusra alapozva elkészítettem az interfész működéséhez szükséges hardverleírást. A logika elvégzi a beérkező trace adatok hatékony szűrését és konverzióját, olyan formátumra, ami az átviteli lánc következő eleme (FTDI USB interfész-áramkör) számára kezelhető. Noha szoftveres bővítményekkel kiegészített adatátviteli lánc sikeresen továbbította a trace információkat a mikrovezérlőtől egészen a Windows PC-n futó alkalmazásig, mégis a meglévő hardverkomponensek nehezen leküzdhető korlátokat jelentettek a minőségi jellemzők terén.

Saját hardver kifejlesztésébe kezdtem. Az alapkövetelményeket újakkal egészítettem ki, mérlegeltem a megvalósítás lehetőségeit, majd az alkatrészválasztás, a kapcsolástervezés, nyomtatott áramkör tervezés és gyártás lépésein keresztül eljutottam a tesztelés fázisába, ami sikerrel zárult. Kezdettől fogva a tervezési folyamat szerves részét képezte a jelintegritás szem előtt tartása és az FPGA-ban rejlő lehetőségek minél teljesebb kihasználhatóságának igénye. Egy olyan több komponensű rendszert hoztam létre, amely - amellett, hogy képes az elvárt trace adatátviteli követelményeket teljesíteni - moduláris felépítéséből adódóan általános célú FPGA-alapú fejlesztői kártya feladatkörét is elláthatja és rugalmasan bővíthető.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.