Ανάπτυξη Πλατφόρφας Ελέγχου Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων Υψηλών Ταχυτήτων Σε Fpga

Abstract

Στην σύγχρονη εποχή η σημασία των ασύρματων τηλεπικοινωνιών αυξάνεται διαρκώς. Καθώς ο αριθμός των χρηστών μεγαλώνει, οι χρήστες μεταδίδουν αυξανόμενο όγκο δεδομένων κάθε χρόνο. Οι σημερινές ασύρματες συσκευές, όπως τα smart phones και τα tablet computers υποστηρίζουν πολλαπλά τηλεπικοινωνιακά πρότυπα τα οποία απαιτούν επίσης αυξανόμενο ρυθμό μετάδοσης. Η παραγωγή σημάτων ελέγχου για τις συσκευές αυτές γίνεται συνεχώς μεγαλύτερη πρόκληση αφού πρώτον αυξάνεται το πλήθος των σημάτων ελέγχου και δεύτερον πρέπει να μεταδίδονται σε υψηλότερες συχνότητες. Επιπλέον στις παράλληλες διεπαφές υπάρχει η απαίτηση τα σήματα ελέγχου να είναι συγχρονισμένα. Τα FPGA αποτελούν μια ιδανική επιλογή για την παραγωγή ψηφιακών σημάτων υψηλών ταχυτήτων καθώς παρέχουν κλιμακοσιμότητα και ευελιξία στην υλοποίηση του συστήματος.Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η ανάπτυξη μια πλατφόρμας ελέγχου ολοκληρωμένων κυκλωμάτων υψηλών ταχυτήτων. Για τον έλεγχο των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων απαιτείται η παράγωγη παράλληλων διανυσμάτων υψηλής ταχύτητας καθώς και ανάγνωση και αποθήκευση ειδικών σημάτων ελέγχου που παρέχουν τα ολοκληρωμένα κυκλώματα.Η πλατφόρμα έχει υλοποιηθεί στο υψηλών επιδόσεων Virtex-7 FPGA αναπτυξιακό χαρακτηρισμού VC7215 της Xilinx. Η πλατφόρμα δέχεται εντολές και δεδομένα μέσω MATLAB. Τα δεδομένα αποθηκεύονται σε πολλαπλά μπλοκ μνήμης και αναπαράγονται μέσω σειριακών πομπών που διαθέτει το αναπτυξιακό. Η πλατφόρμα θα χρησιμοποιηθεί για την επαλήθευση ψηφιακού RF διαμορφωτή ASIC παρέχοντας του δεδομένα με ρυθμό 2.65GHz.Η επιλογή του συγκεκριμένου αναπτυξιακού κάνει δυνατή την κλιμάκωση της πλατφόρμας ελέγχου με μέγιστο αριθμό καναλιών 80 και μέγιστο ρυθμό μετάδοσης 13.1Gbps.