Implementación de un protocolo de comunicación serie en un dispositivo FPGA

Abstract

Currently the need for communication and multimedia demand and the digital signal processing have led to the development of new devices capable of providing design versatility, low cost of implementation and speed of response. One of the devices that have emerged are called FPGA (Field Programmable Gate Array). These devices have become very popular because they provide solutions to various markets and have great applications in industry. The FPGA (Field Programmable Gate Array) programmable semiconductor devices are based on a matrix of configurable logic blocks connected through programmable interconnects. Some applications on the market for FPGA's devices are: • Telecommunications equipment • Medical Equipment • Automotive Systems • Security This thesis shows the design, implementation and testing of a serial communication in an FPGA, likewise shows that although based FPGA design is more complex if compared to a general purpose processor and using a high level language, economic gains are obtained by minimizing the size of the devices and the time cycle development. Communications systems and the design and implementation of protocols are described and finally is carried out experimental verification using scorecards.

En la actualidad la necesidad de comunicación y la demanda multimedia, así como el procesamiento digital de señales han llevado al desarrollo de nuevos dispositivos capaces de brindar versatilidad de diseño, bajo costo de implementación y velocidad de respuesta. Uno de los dispositivos que han surgido son los denominados Arreglo de Compuerta Programable de Campo (FPGA, Field Programmable Gate Array). Estos dispositivos se han vuelto muy populares ya que proporcionan soluciones a diferentes mercados y tienen grandes aplicaciones en la industria. Los FPGA (Field Programmable Gate Array) son dispositivos semiconductores programables basados en una matriz de bloques lógicos configurables conectados a través de interconexiones programables. Algunas de sus aplicaciones en el mercado para los dispositivos FPGA´s son: • Equipo de telecomunicaciones • Equipo médico • Sistemas automotrices • Seguridad Esta tesis muestra el diseño, implementación y prueba de una interfaz de comunicación serie en un FPGA de igual forma demuestra que si bien el diseño basado en FPGA es más complejo si es comparado con un procesador de propósito general y usando un lenguaje de alto nivel, se obtienen ganancias económicas, minimizando el tamaño de los dispositivos y el tiempo en el ciclo de desarrollo. Se describen los sistemas de comunicaciones, así como el diseño e implementación de protocolos y finalmente se lleva a cabo la comprobación experimental con el uso de tarjetas de evaluación.