Integrált hardver-szoftver környezet újrakonfigurálható beágyazott rendszerek tervezésére és példa alkalmazások fejlesztése

Abstract

A szakdolgozat célja egy integrált hardver-szoftver fejlesztőkörnyezet megtervezése és megvalósítása volt, ami támogatja a KCPSM6-alapú, FPGA-n megvalósított beágyazott rendszerek fejlesztési folyamatát. A dolgozat bemutatja az FPGA-alapú beágyazott rendszerek, a Xilinx KCPSM6/PicoBlaze szoftprocesszor, a Nexys 4 DDR fejlesztőpanel, valamint a Vivado-alapú fejlesztési folyamat főbb jellemzőit. A megvalósított C# nyelvű, WinForms alapú alkalmazás célja, hogy egy közös grafikus felületen tegye kezelhetővé a PSM forrásállományok feldolgozását, a KCPSM6 assembler futtatását, a Vivado-projektekhez kapcsolódó TCL parancsok előállítását és futtatását, valamint a JTAG Loader használatát. A fejlesztés során moduláris felépítésű alkalmazás készült, amely elkülöníti a felhasználói felületet, a háttérben működő szolgáltatásokat és a külső fejlesztőeszközök meghívását. A prototípus működése egy egyszerű kapcsoló–LED példaprojekten keresztül került tesztelésre Nexys 4 DDR FPGA fejlesztőpanelen. A tesztelés igazolta, hogy a rendszer alkalmas a KCPSM6-alapú fejlesztési folyamat főbb lépéseinek összefogására, és segíti a különálló eszközök egységesebb, átláthatóbb használatát. A dolgozat kitér a továbbfejlesztési lehetőségekre is, különösen a top szintű Verilog modul általánosabb generálására és a fejlesztési folyamat további automatizálására.