Entwicklung und Integration von SoPC-Modulen im Projekt „Trike“

Entwicklung und Integration von SoPC-Modulen im Projekt „Trike“

Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Integration und Ansteuerung eines Analog-Digital-Wandlers. Die Realisierung geschieht auf der Basis eines FPGAs (Field Programmable Gate Array), welcher fest mit ein Development Board verbunden ist.
Im Laufe der Arbeit wurde eine Komponente entwickelt, die direkt mit dem Wandler kommuniziert. Sie sendet Steuerbefehle und empfängt die Ergebnisse von Abtastungen.
 
Eine weitere Komponente gewährleistet die Absprache zu einem Prozessor, welcher wiederum seine Befehle durch ein sequentielles Software-Programm erhält. Aufgrund der Implementierung ist es möglich innerhalb eines C-Programms eine Wandlung anzufordern. Über die zwei entwickelten Komponenten wird diese Anforderung bis zur Hardware weitergeleitet. Die Hardware führt die Befehle aus und gibt Wandlungswerte zurück, welche über die vermittelnden Elemente wieder zurück an das Programm gegeben werden.
Die beiden Komponenten sind in der Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language (VHDL) geschrieben.

Mit dem Tool ModelSim wurde eine softwaretechnischer Test für die Kommunikation der VHDL-Elemente durchgeführt. Nach erfolgreichen Softwaretest, wurden die VHDL-Konstrukte mit Hilfe von Qsys in ein System mit einem Softcore-Prozessor und weiterer Peripherie eingebunden. Nach der Integration wurde die Softwarelösung auf dem FPGA programmiert und weiteren Überprüfungen unterzogen.
Aufgrund der einheitlichen Kommunikation mit dem Prozessor kann die entwickelte Lösung leicht in ähnliche Systeme integriert werden.

Daniel Schlatow, 30.06.2014