FPGA


Desarrollo de un Sistema Automático de Generación de Adaptadores de Componentes IP (Intellectual Property) a Sistema de comunicación específico (Middleware), para el diseño de Sistemas on Chip.




Descripción:

El presente trabajo final consiste en el diseño, prueba y puesta en marcha de un sistema automático de adaptación de componentes IP (Intellectual Property), diseñados porterceros, al sistema de comunicación formado por el Bus OPB (On-chip Peripheral Bus) de IBM, el Bus PLB (Peripheral Local Bus) y sus controladores y árbitros, para permitir su incorporación al diseño de Sistemas on Chip.

La adaptación de componentes diseñados por terceros a diseños propios generalmente conlleva un trabajo extra de adaptación al sistema a que se incorpora, debido a diferencias, comopor ejemplo, ancho de operandos, ancho de datos, tiempo de respuesta, etc.
Muchas veces es posible retocar o corregir el código HDL del componente a adaptar, pero este trabajo suele llevar mucho tiempo y no siempre este código esta disponible. Los problemas de adaptación de componentes de diferentes anchos de palabras de datos a buses, y la adaptación de las señales que se conectan entre ellosa señales que se conectan ahora a buses no son triviales.
Es necesario entonces, un sistema de adaptación automática de componentes IP que permita traducir las invocaciones que se hacen a estos, a transacciones que se van a realizar a nivel de bus.

Desarrollo:

A través de los años y a medida que el avance tecnológico en el diseño de sistemas integrados (esto es sistemas que poseencomponentes hardware y software en un mismo chip, o sistemas embebidos) ha permitido disponer de una mayor cantidad de recursos hardware en un mismo chip o por unidad de área, la complejidad en el proceso de diseño de estos sistemas se ha visto incrementada considerablemente.
Para poder hacer frente a tal incremento de complejidad y poder hacer uso de los recursos tecnológicamente disponibles hanentrado en juego nuevas metodologías de diseño que han hecho posible un mejor aprovechamiento de estos recursos y un incremento en la productividad de estos sistemas integrados.
Diseño orientado al reuso de componentes hardware y/o software, y el diseño basado en plataforma, en los cuales se conjuga la reconfiguración y reusabilidad son ejemplos de tales corrientes.
Con la incorporación deDispositivos Lógicos Programables como las FPGA (Field Programmable Gate Array) esta característica de reconfigurabilidad se vio notablemente incrementada. La posibilidad de reconfiguración parcial que presentan algunos de estos dispositivos permite la modificación de partes del diseño en tiempo de ejecución, o sea mientras otra parte del mismo continua funcionando.
Unir estas dos ventajas,reusabilidad de componentes previamente desarrollados y la reconfigurabilidad de diseño, significa un avance muy importante en el diseño de sistemas integrados.
El sistema de Comunicación

Las aplicaciones se pueden considerar como una secuencia de tareas y estas son llevadas a cabo por objetos o componentes. Un objeto o componente realiza la tarea que sus clientes le invocan mediante métodos.Los objetos se comunican con otros objetos invocando el correspondiente método. Para objetos software ejecutados en una misma CPU esta invocación se traduce en una llamada a procedimiento.
Pero este mismo modelo puede ser extendido a objetos que no estén cercanos físicamente, mientras exista algún canal de comunicación entre ellos. Este es el caso de los sistemas de objetos distribuidos, dondeel mecanismo de comunicación es una invocación al método remoto (RMI). En estos sistemas, la ortogonalidad entre la funcionalidad del objeto y las comunicaciones entre los mismos esta garantizada por el uso de un middleware de comunicación. Por lo tanto este middleware es el responsable de que la comunicación entre objetos sea totalmente transparente, de manera que para los objetos sea imposible...