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Développement de bibliothèques d’instruments radiofréquences sur FPGA

Intervenant(s) : Marc Lamothe, Nicolas Chrétien, Gwenhael Goavec-Merou, Jean-Michel Friedt
Langue : Français Niveau : Expert Type d'événement : Conférence
Date : Mardi 6 juillet 2010 Horaire : 15h20 Durée : 40 minutes
Lieu : ENSEIRB - Amphi E

Les cartes de développement proposées par Armadeus Systems combinent un processeur généraliste (ARM9) exécutant GNU/Linux et une matrice de portes logiques reconfigurables (FPGA). Nous exploitons ces circuits pour le développement d’instruments de mesures radiofréquences reconfigurables en partageant les tâches de temps réel dur (résolution temporelle de 10 ns) sur FPGA, et les aspects de communication avec l’utilisateur, mise en forme et post-traitement des données sur processeur.

La communication efficace entre FPGA et processeur est une tâche fastidieuse, a renouveler avec chaque nouveau projet. POD est une application qui génère un projet, articulé autour du bus Wishbone sur FPGA, connectant l’ensemble des périphériques et rationalisant les communications avec le processeur. Les modules noyau permettant la communication de GNU/Linux avec chaque périphérique sont automatiquement intégrés a l’environnement de compilation de GNU/Linux fourni par Armadeus (buildroot), en cohérence avec le projet.

Nous démontrons l’utilisation de cet environnement de développement, en combinaison avec les outils propriétaires mais gratuits de Xilinx, pour implémenter des instruments dédiés (mesure de type RADAR avec un échantillonage à 4 Gechantillons/s, et compteur de fréquence numérique a 434 MHz), avec gestion des interruptions pour prévenir l’ARM9 de la disponibilité de données pour poursuivre les traitements. Par le respect de la norme proposée par POD, ces composants s’intègrent efficacement dans des projets plus ambitieux et permettent leur réutilisation et de constituer des bibliothèques exploitables par des utilisateurs incapables de redévelopper l’ensemble de ces fonctionnalités.

Cette présentation a pour vocation d’illustrer concrètement les étapes de conception et de programmation d’un périphérique respectant les contraintes de POD, l’échange d’informations avec le processeur ARM9 et la gestion des interruptions.

Slides de la présentation :

PDF - 1.2 Mo
Radiofrequency instrumentation using FPGAs