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Line No. Rev Author Line
1 360 guanucolui
%\documentclass[handout]{beamer}
2
\documentclass{beamer}
3
 
4
\usepackage [utf8] {inputenc}
5
\usepackage [spanish] {babel}
6
\usepackage{multirow}
7
\usepackage{multicol}
8
\usepackage{graphicx}
9
 
10 362 guanucolui
\usepackage[hyphenbreaks]{breakurl}
11
\usepackage[hyphens]{url}
12
 
13
% \usepackage{comment}
14
% \excludecomment{figure}
15
 
16 360 guanucolui
\graphicspath{{images/}}
17 362 guanucolui
%\graphicspath{{images/images-from-uEA2014/}}
18 360 guanucolui
 
19
%\setbeamertemplate{navigation symbols}{}  % borra los controles de navegación
20
 
21
%\usetheme{Warsaw}
22
\usetheme{Frankfurt}
23
\usecolortheme[RGB={70,70,255}]{structure}
24
 
25
\setbeamercovered{transparent=0}
26
%\setbeamercovered{transparent=40}
27
 
28
%\beamersetuncovermixins{\opaqueness<1>{25}}{\opaqueness<2->{15}}
29
 
30
\title{Plataforma de Hardware Reconfigurable para el Diseño de Sistemas Digitales}
31
\author{Luis Guanuco, Sergio  Olmedo, Maximiliano Quinteros}
32 361 guanucolui
\date[SASE/CASE 2014]{Simposio Argentino de Sistemas Embebidos\\13/14/15 de Agosto, 2014}
33 360 guanucolui
\institute{Centro Universitario de Desarrollo en Automoción y Robótica\\Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Córdoba}
34
 
35
% \logo{%
36
%   \includegraphics[width=0.1\paperwidth,keepaspectratio]{CUDARlogo}%
37
%   \hspace{\dimexpr\paperwidth-2cm-5pt}%
38
%   \includegraphics[width=0.05\paperwidth,keepaspectratio]{UTNlogo}%
39
%}
40
% logo of my university
41
% \titlegraphic{\includegraphics[width=2cm]{logopolito}\hspace*{4.75cm}~%
42
%    \includegraphics[width=2cm]{logopolito}
43
% }
44
 
45
%\titlegraphic{\includegraphics[width=5.5cm]{phr_small.png}}
46
\titlegraphic{
47 362 guanucolui
  \includegraphics[width=0.17\textwidth]{images-from-uEA2014/CUDARlogo}\hspace{0.18\textwidth}
48
  \includegraphics[width=0.25\textwidth]{sase2014-1}\hspace{0.28\textwidth}
49
  \includegraphics[width=0.07\textwidth]{images-from-uEA2014/UTNlogo}
50 360 guanucolui
}
51
 
52
\AtBeginSection[]{
53
  \begin{frame}
54
    \frametitle{Contenidos}
55
    \tableofcontents[currentsection,hideallsubsections]
56
  \end{frame}
57
}
58
 
59
\begin{document}
60
 
61
\begin{frame}
62
\titlepage
63
\end{frame}
64
 
65
\begin{frame}
66
\frametitle{Contenidos}
67
\tableofcontents[hideallsubsections]
68
\end{frame}
69
 
70
 
71
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
72
\section{Introducción}
73
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
74
 
75 362 guanucolui
% \begin{frame}
76
%   \frametitle{Una breve introducción}
77
%   \begin{center}
78
%     \includegraphics[width=0.6\textwidth]{images-from-uEA2014/prof.pdf}
79
%   \end{center}
80
% \end{frame}
81 360 guanucolui
 
82
\begin{frame}
83
  \frametitle{Contexto del desarrollo y oportunidades}
84
  % \transfade
85
  \begin{center}
86
 
87
    \begin{itemize}
88
      \item Necesidad de recursos educativos (HW \& SW)
89 369 guanucolui
        \begin{itemize}
90 362 guanucolui
        \item Adquirir plataformas comerciales
91
        \item Plataformas propias
92 369 guanucolui
        \end{itemize}
93 360 guanucolui
        \pause{}
94
        \vfill{}
95 362 guanucolui
      \item Experiencia en Ingeniería Electrónica\footnote{\tiny{Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional Córdoba.}}
96 360 guanucolui
        \begin{description}
97
        \item [Desarrollo de HW:] Plataforma educativa basada en CPLD
98
        \item [Creación de Cátedra Electiva:] Técnicas Digitales IV
99
        \end{description}
100
        \pause{}
101
        \vfill{}
102
      \item Oportunidades
103
        \begin{itemize}
104
        \item Desarrollo de recursos de HW con herramientas de \emph{Software Libre}
105
        \item Articulación de laboratorio, centros I+D e industria para el desarrollo de recursos de HW locales
106
        \end{itemize}
107
    \end{itemize}
108
  \end{center}
109
\end{frame}
110
 
111
\begin{frame}
112
  \frametitle{Características comunes de las plataformas}
113
  % \transfade
114
  \begin{center}
115
    \begin{itemize}
116
    \item El dispositivo lógico programable central es una FPGA
117
      \vfill
118 362 guanucolui
    \item Poseen memoria de configuración no volátil
119 360 guanucolui
      \vfill
120 369 guanucolui
    \item La configuración es a través de JTAG
121 360 guanucolui
      \vfill
122 369 guanucolui
    \item Disponen de software para interactuar con la plataforma desde una computadora
123 360 guanucolui
      \vfill
124 369 guanucolui
    \item Se pueden clasificar en perfiles:
125 360 guanucolui
      \begin{itemize}
126
      \item Para la implementación de sistemas lógicos generales
127
      \item Orientado a un área específica
128
      \end{itemize}
129
    \end{itemize}
130
  \end{center}
131
\end{frame}
132
 
133
\begin{frame}
134
  \frametitle{Recursos de hardware vs. Nivel de enseñanza}
135
  % \transfade
136
 
137
  \begin{block}{Consideración}
138
    En función del perfil del usuario de la plataforma se definen los dispositivos que se utilizarán
139
  \end{block}
140
 
141
  \vfill
142
 
143
  \begin{center}
144
      \begin{tabular}{|l|c|c|c|}
145
        \hline
146
        \multirow{2}{*}{Nivel} & Llaves/pulsadores & ADC\&DAC/SPI & USB/ETH \\
147
        & Diodos LED & Display LCD/VGA & HDMI \\ \hline
148
        \hline
149
        Inicial & $\checkmark$ & & \\
150
        \hline
151
        Medio & $\checkmark$ & $\checkmark$ & \\
152
        \hline
153
        Avanzado & $\checkmark$ & $\checkmark$ & $\checkmark$ \\
154
        \hline
155
      \end{tabular}
156
 
157 362 guanucolui
      % \includegraphics[width=0.2\textwidth]{images-from-uEA2014/BASYS2-top-400}%
158 360 guanucolui
      % \hfil
159 362 guanucolui
      % \includegraphics[width=0.2\textwidth]{images-from-uEA2014/de0-nano}%
160 360 guanucolui
      % \hfil
161 362 guanucolui
      % \includegraphics[width=0.2\textwidth]{images-from-uEA2014/Avnet-Spartan-6-lx9-MicroBoard}%
162 360 guanucolui
 
163
  \end{center}
164
\end{frame}
165
 
166
\subsection{Desarrollos comerciales} %%%%%%%%%%%%%%%%
167
 
168
\begin{frame}
169
  \frametitle{Plataformas comerciales}
170
  % \transfade
171
  \begin{columns}[onlytextwidth]
172
 
173
    \begin{column}{0.4\textwidth}
174
      \centering
175
      \vfill
176 362 guanucolui
      \includegraphics<1>[width=0.5\textwidth]{images-from-uEA2014/digilent}%
177 360 guanucolui
      \hfill
178 362 guanucolui
      \includegraphics<1>[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/BASYS2-top-400}%
179 360 guanucolui
      \vfill
180 362 guanucolui
      \includegraphics<2>[width=0.5\textwidth]{images-from-uEA2014/altera-logo}%
181 360 guanucolui
      \hfill
182 362 guanucolui
      \includegraphics<2>[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/de0-nano}%
183 360 guanucolui
      \vfill
184 362 guanucolui
      \includegraphics<3>[width=0.5\textwidth]{images-from-uEA2014/avnetlogo}%
185 360 guanucolui
      \hfill
186 362 guanucolui
      \includegraphics<3>[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/Avnet-Spartan-6-lx9-MicroBoard}%
187 360 guanucolui
      \vfill
188
    \end{column}
189
 
190
    \begin{column}{0.55\textwidth}
191
      \only<1>{
192
        \begin{itemize}
193
        \item Xilinx Spartan 3-E FPGA, 100K gates
194 369 guanucolui
        \item Multiplicadores, RAM y 500MHz
195 360 guanucolui
        \item Puerto USB 2 full-speed (configuración y transferencia)
196
        \item Memoria de Configuración Flash PROM XCF02
197
        \item 8 LEDs, display 7-seg de 4-dig, 4 pulsadores, 8 llaves, puerto PS/2 y VGA
198
        \end{itemize}
199
      }
200
 
201
      \only<2>{
202
        \begin{itemize}
203
        \item Cyclone IV EP4CE22F17C6N, 22,320 LEs
204
        \item Multiplicadores, RAM y 4 PLLs
205
        \item Memoria de configuración EPCS16, SDRAM 32MB, EEPROM 2Kb (I2C)
206
        \item 8 LEDs, 2 pulsadores,
207
        \item Sensores: Acelerómetro de 3 ejes ADI ADXL345, ADC ADC128S022 de 12-bits/8-canales
208
        \item Alimentación: USB (5 V), cable DC 5-V
209
        \end{itemize}
210
      }
211
 
212
      \only<3>{
213
        \begin{itemize}
214
        \item Spartan-6 XC6SLX9-2CSG324C FPGA
215
        \item Memoria de configuración SPI flash 128Mb, SDRAM 64MB
216
        \item 10/100 Ethernet PHY
217 369 guanucolui
        \item 4 LEDs, llave DIP 4-bit
218 360 guanucolui
        \item Sistema de alimentación (3-rail) con indicador de estado
219
        \end{itemize}
220
      }
221
    \end{column}
222
 
223
  \end{columns}
224
\end{frame}
225
 
226 362 guanucolui
% \begin{frame}
227
% \frametitle{Recursos básicos de las plataformas comerciales}
228
% \begin{center}
229
%   \begin{itemize}
230
%   \item FPGA
231
%   \item Memoria de configuración
232
%   \item Periféricos básicos (LEDs, display, pulsadores, llaves, etc.)
233
%   \item Puerto USB
234
%   \item Puerto para módulos externos
235
%   \item Puerto para propósitos generales
236
%   \item Varias señales de reloj (clock)
237
%   \item VGA
238
%   \item PS/2
239
%   \item Memorias ROM/RAM
240
%   \item ADC/DAC
241
%   \end{itemize}
242
% \end{center}
243
% \end{frame}
244 360 guanucolui
 
245
\begin{frame}
246
\frametitle{Estado del arte de las FPGA en Argentina}
247
\begin{center}
248
 
249
  \begin{block}{}
250 362 guanucolui
    En nuestra región las tecnologías PLD se encuentran integradas en varias líneas de investigación y desarrollos hace algunos años. Instituciones gubernamentales de defensa\cite{citedef-ref}, aeroespaciales, comunicaciones\cite{paper-dta-conae} están implementando dispositivos como FPGAs y CPLDs en sus sistemas electrónicos. Además existe una constante actualización por parte de las instituciones académicas en los programas analíticos de las carreras relacionadas a los sistemas embebidos\cite{act-curricula}.
251 360 guanucolui
  \end{block}
252
 
253
\end{center}
254
\end{frame}
255
 
256 369 guanucolui
\section{Antecedentes} %%%%%%%%%%%%%%%%
257 360 guanucolui
 
258
\begin{frame}
259
\frametitle{Kit de Desarrollo educativo con CPLD}
260
\begin{center}
261 362 guanucolui
  \includegraphics<1>[width=0.9\textwidth]{images-from-uEA2014/block1cpld}
262
  \includegraphics<2>[width=0.9\textwidth]{images-from-uEA2014/block2cpld}
263 360 guanucolui
\end{center}
264
\end{frame}
265
 
266
\begin{frame}
267
\frametitle{Kit de Desarrollo educativo con CPLD}
268
\begin{center}
269 362 guanucolui
\includegraphics[height=0.5\textheight]{images-from-uEA2014/kit_cpld_per.png} \hspace{1ex}
270
\includegraphics[height=0.4\textheight]{images-from-uEA2014/kit_cpld.png}
271 360 guanucolui
\end{center}
272
\end{frame}
273
 
274
\begin{frame}
275
\frametitle{FPGALibre.sourceforge.net}
276
\begin{center}
277 362 guanucolui
  \includegraphics[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/fpgalibreweb}
278 360 guanucolui
\end{center}
279
\end{frame}
280
 
281
\begin{frame}
282
\frametitle{S3PROTO}
283
\begin{center}
284
 
285
  \begin{block}{FPGALibre}
286
    El proyecto S3PROTO es parte de la
287
    iniciativa FPGALibre cuyo objetivo
288
    principal es el de facilitar el
289
    intercambio de los elementos
290
    necesarios para el desarrollo con
291
    FPGA. Ambos proyectos iniciados
292
    por INTI – Electrónica e Informática.
293
    Toda la información de la tarjeta
294
    S3PROTO-MINI se encuentra en el
295
    sitio del proyecto FPGALibre
296
  \end{block}
297
 
298
  \begin{block}{Proyecto S3PROTO}
299
    El proyecto S3PROTO tiene como
300
    objetivo final crear una plataforma
301
    FPGA que pueda alojar un diseño
302
    con un procesador LEON3 (GRLib) y
303
    un sistema GNU/Linux embebido.
304
    Para lograr esto es necesario
305
    primero abordar diseños multicapas y
306
    con chips FPGA de encapsulado
307
    BGA. Con este propósito se realizó el
308
    diseño de la S3PROTO-MIN
309
  \end{block}
310
 
311
\end{center}
312
\end{frame}
313
 
314
\begin{frame}
315
\frametitle{S3PROTO (Caracteríticas)}
316
\begin{center}
317
  \begin{itemize}
318
  \item  Dispositivo
319
    FPGA capaz de alojar diseños
320
    digitales de mediana y alta complejidad (1600K
321
    compuertas).
322
  \item Desarrollada con herramientas de software libre
323
    (Kicad).
324
  \item PCB
325
    de 4 capas fabricado por una empresa
326
    nacional.
327
  \item Chip BGA soldado en el laboratorio con equipo
328
    infrarrojo accesible.
329
  \item Información de desarrollo y archivos de diseño
330
    disponibles para libre uso, réplica y modificación.
331
  \end{itemize}
332
\end{center}
333
\end{frame}
334
 
335
\begin{frame}
336
  \frametitle{S3PROTO}
337
  % \transfade
338
  \begin{columns}[onlytextwidth]
339
    \begin{column}{0.5\textwidth}
340
      \centering
341
      \vfill
342 362 guanucolui
      \includegraphics<1-2>[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/s3proto-bloque}%
343
      \includegraphics<3>[width=0.8\textwidth]{images-from-uEA2014/s3power_inti}%
344 360 guanucolui
      \vfill
345
    \end{column}
346
 
347
    \begin{column}{0.5\textwidth}
348
      \only<1>{
349
        \vfill
350 362 guanucolui
        \includegraphics[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/s3proto}%
351 360 guanucolui
        \vfill
352
      }
353
 
354
      \only<2>{
355
        \begin{itemize}
356
          \item FPGA Xilinx Spartan 3E
357
            (XC3S1600E)
358
          \item 2 Memorias de configuración XCF04S
359
            (4+4 Mbit).
360
          \item USB Transceiver de 12 Mb/s
361
            (Full Speed)
362
          \item 2 Puertos seriales RS232 de hasta
363
            300Kbps
364
          \item 4 Pulsadores, 5 Dip switch, 4 LEDs
365
          \item 1 Puerto JTAG.
366
          \item 26 Pines de I/O.
367
          \item Alimentación simple de 5V.
368
        \end{itemize}
369
      }
370
 
371
      \only<3>{
372
        Módulo de alimentación para las
373
        familias Spartan 3. Está basado
374
        en el chip TPS75003 y sigue los
375
        mismos criterios que la tarjeta
376
        S3PROTO-MINI.
377
        Se trata de un impreso doble faz,
378
        de 3x5 cm que se acopla a la
379
        parte posterior de la S3PROTO-
380
        MINI para proveerla de las
381
        tensiones necesarias:
382
        \begin{itemize}
383
        \item 1,25 V / 2,5 A (Vcore)
384
        \item 3,3 V / 2,5 A (Vcco)
385
        \item 2,4 V / 200 mA (Vaux)
386
        \end{itemize}
387
      }
388
    \end{column}
389
 
390
  \end{columns}
391
\end{frame}
392
 
393
\begin{frame}
394
\frametitle{Plataforma de Hardware Reconfigurable}
395
\begin{center}
396 362 guanucolui
\includegraphics[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/phr_small.png}
397 360 guanucolui
\end{center}
398
\end{frame}
399
 
400
\begin{frame}
401
\frametitle{Hardware libre}
402
\begin{center}
403 362 guanucolui
\includegraphics[width=0.9\textwidth]{images-from-uEA2014/Ohw-logo.pdf}
404 360 guanucolui
\end{center}
405
\end{frame}
406
 
407 369 guanucolui
 
408 360 guanucolui
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
409
\section[Dispositivos]{Dispositivos Principales}
410
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
411
 
412
\subsection{FPGA} %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
413
 
414
\begin{frame}
415
\frametitle{FPGA}
416
  \begin{center}
417
    \only<1-2>{
418
      \begin{itemize}
419
      \item Familia Spartan-3A extendida (bajo costo):
420
        \begin{itemize}
421
        \item \textbf<2>{Spartan-3A}
422
          \begin{itemize}
423
          \item \textbf<2>{Ideal para uso de interfaz entre dispositivos.}
424
          \end{itemize}
425
        \item Spartan-3A DSP
426
          \begin{itemize}
427
          \item Mayor densidad de recursos en comparación que la familia Spartan-3A
428
          \item Dispone de un dispositivo DSP (DSP48A)
429
          \end{itemize}
430
        \item Spartan-3AN
431
          \begin{itemize}
432
          \item Dispositivos no volátiles
433
          \item Ideal para aplicaciones con restricciones de espacio
434
          \end{itemize}
435
        \end{itemize}
436
      \item Familia Spartan-3E
437
      \item Familia Spartan-3
438
      \end{itemize}
439
    }
440
  \end{center}
441
\end{frame}
442
 
443
\begin{frame}
444
\frametitle{FPGA (Características Familia Spartan-3A)}
445
\begin{center}
446
  \only<1-2>{
447
    \begin{tabular}{|l|c|c|c|c|}
448
      \hline
449
      \multirow{2}{*}{\textbf{Devices}} & \textbf{System} & \textbf{Block RAM} & \textbf{Dedicated} &  \textbf{Maximum} \\
450
      & \textbf{Gates} & \textbf{bits} & \textbf{Multipliers} & \textbf{User I/O} \\
451
      \hline
452
      XC3S50A & 50K & 54K & 3 & 144 \\
453
      \hline
454
      \textbf<2>{XC3S200A} & \textbf<2>{200K} & \textbf<2>{288K} & \textbf<2>{16} & \textbf<2>{248} \\
455
      \hline
456
      XC3S400A & 400K & 360K & 20 & 311 \\
457
      \hline
458
      XC3S700A & 700K & 360K & 20 & 372 \\
459
      \hline
460
      XC3S1400A & 1400K & 576K & 32 & 502 \\
461
      \hline
462
    \end{tabular}
463
  }
464
\end{center}
465
\end{frame}
466
 
467
\subsection{Memoria de Configuración} %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
468
 
469
\begin{frame}
470
\frametitle{Tipo de memoria para la familia Spartan-3A}
471
\begin{center}
472
\only<1-2>{
473
  \begin{tabular}{|l|c|c|}
474
    \hline
475
    \multirow{2}{*}{\textbf{Devices}} & \textbf{Configuration} & \textbf{ISP PROM} \\
476
    & \textbf{Bits} & \textbf{Solution} \\
477
    \hline
478
    XC3S50A   & 437,312   & XCF01S \\
479
    \hline
480
    \textbf<2>{XC3S200A}  & \textbf<2>{1,196,128} & \textbf<2>{XCF02S} \\
481
    \hline
482
    XC3S400A  & 1,886,560 & XCF02S \\
483
    \hline
484
    XC3S700A  & 2,732,640 & XCF04S \\
485
    \hline
486
    XC3S1400A & 4,755,296 & XCF08P     \\
487
    \hline
488
  \end{tabular}
489
}
490
\end{center}
491
\end{frame}
492
 
493
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
494
\section{Placa PHR}
495
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
496
 
497
\begin{frame}
498
\frametitle{Placa PHR}
499
\begin{center}
500 362 guanucolui
\includegraphics[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/phr_text.png}
501 360 guanucolui
\end{center}
502
\end{frame}
503
 
504
\begin{frame}
505
\frametitle{Diagrama de bloques del Hardware}
506
%\transfade
507
\begin{center}
508 362 guanucolui
    \includegraphics<1>[width=0.9\textwidth]{images-from-uEA2014/block1.pdf}
509
    \includegraphics<2>[width=0.9\textwidth]{images-from-uEA2014/block2.pdf}
510
    \includegraphics<3>[width=0.9\textwidth]{images-from-uEA2014/block3.pdf}
511 360 guanucolui
\end{center}
512
\end{frame}
513
 
514
\subsection{Características} %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
515
 
516
\begin{frame}
517
\frametitle{Características}
518
 
519
\begin{description}[Memoria PROM:]
520
 
521
\item [FPGA:] Xilinx Spartan-3A XC3S200A (VQG100)
522
\pause
523
\item [Memoria PROM:] Xilinx XCF02S
524
\pause
525
\item [Voltaje entrada:] 5V
526
\pause
527
\item [Relojes:] Un reloj fijo y tres seleccionables:
528
 
529
        \begin{enumerate}
530
        \item 50 MHz
531
        \item 16 MHz, 1 MHz, 500 kHz y 250 kHz
532
        \item 125 kHz, 62.5 kHz, 31.25 kHz, 15.625 kHz
533
        \item 3.9062 kHz, 1.9531 kHz, 976,56251 Hz
534
   \end{enumerate}
535
\pause
536
\item [GPIO:] 28 pines en total
537
\end{description}
538
 
539
\end{frame}
540
 
541
\begin{frame}
542
\frametitle{El chip FPGA (XC3S200A)}
543
\begin{description}[E/S pares diferenciales máximo:]
544
\item [Número de compuertas:] 200K
545
\item [Celdas lógicas equivalentes:] 4032
546
\item [CLBs:] 448
547
\item [Bits de RAM distribuida:] 28K
548
\item [Bits de Bloques de RAM:] 288K
549
\item [Multiplicadores dedicados:] 16
550
\item [DCMs:] 4
551
\item [Máximo número de E/S:] 248
552
\item [E/S pares diferenciales máximo:] 112
553
\end{description}
554
\end{frame}
555
 
556
 
557
\begin{frame}[b]
558
\frametitle{Periféricos}
559
\only<1-5>{
560
\begin{itemize}
561
\item \textbf<1>{8 LEDs}
562
\item \textbf<2>{8 llaves (\emph{DIP switch})}
563
\item \textbf<3>{4 pulsadores}
564
\item \textbf<4>{Display de 7 segmentos cuádruple}
565
\item \textbf<5>{Puerto serie}
566
\end{itemize}
567
}
568
 
569
%\vspace{3cm}
570
\begin{center}
571 362 guanucolui
\includegraphics<1>[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/phr_top_leds.png}
572
\includegraphics<2>[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/phr_top_switches.png}
573
\includegraphics<3>[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/phr_top_botones.png}
574
\includegraphics<4>[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/phr_top_display.png}
575
\includegraphics<5>[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/phr_top_nada.png}
576
\includegraphics<6>[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/phr_top.png}
577 360 guanucolui
\end{center}
578
 
579
\vspace{1ex}
580
 
581
\end{frame}
582
 
583
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
584
\section{Placa S3Power}
585
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
586
 
587
%
588
\begin{frame}
589
\frametitle{Placa S3Power}
590
\begin{center}
591 362 guanucolui
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{images-from-uEA2014/s3power_small.png}
592 360 guanucolui
\end{center}
593
\end{frame}
594
 
595
%
596
\begin{frame}
597
\frametitle{Desarrollo del INTI}
598
\begin{center}
599 362 guanucolui
\includegraphics[width=0.6\textwidth]{images-from-uEA2014/s3power_inti.png}
600 360 guanucolui
 
601
Christian Huy y Diego Brengi
602
 
603
\emph{Instituto Nacional de Tecnología Industrial}
604
\end{center}
605
\end{frame}
606
 
607
\subsection{Requerimientos de alimentación de la FPGA} %%%%%%%%%%%%%%%%
608
 
609
%
610
\begin{frame}
611
\frametitle{Voltajes de alimentación}
612
\begin{center}
613
\begin{tabular}{|c|p{4.5cm}|p{3cm}|}
614
        \hline
615
        \textbf{Entrada} & \textbf{Alimienta a} & \textbf{Tensión nominal} \\  \hline
616
        \hline
617
   VCCINT  & Núcleo interno (CLBs, bloques de RAM)  & 1.2V    \\       \hline
618
   VCCAUX  & DCMs, drivers diferenciales, pines de configuración dedicados y la  interfaz JTAG    & 2.5V o 3.3V    \\  \hline
619
   VCCO0  & Banco de E/S número 0    & 3.3V, 3.0V, 2.5V, 1.8V, 1.5V y 1.2V    \\       \hline
620
   VCCO1  & Banco de E/S número 1    & 3.3V, 3.0V, 2.5V, 1.8V, 1.5V y 1.2V   \\        \hline
621
   VCCO2  & Banco de E/S número 2    & 3.3V, 3.0V, 2.5V, 1.8V, 1.5V y 1.2V    \\       \hline
622
   VCCO3  & Banco de E/S número 3    & 3.3V, 3.0V, 2.5V, 1.8V, 1.5V y 1.2V    \\       \hline
623
\end{tabular}
624
\end{center}
625
\end{frame}
626
 
627
%
628
\begin{frame}
629
\frametitle{Circuito POR}
630
El circuito \emph{Power On RESET} verifica:
631
\begin{itemize}
632
\item VCCINT
633
\item VCCAUX
634
\item VCCO2
635
\end{itemize}
636
\pause
637
Tiempos de encendido:
638
\begin{center}
639
\begin{tabular}{|c|l|c|c|}
640
        \hline
641
        \textbf{Símbolo} & \textbf{Rampa de} & \textbf{Min} & \textbf{Max} \\  \hline
642
        \hline
643
   VCCINTR & VCCINT  & 0.2 ms & 100 ms   \\     \hline
644
        VCCAUXR & VCCAUX  & 0.2 ms & 100 ms   \\        \hline
645
        VCCO2R  & VCCO del Banco 2  & 0.2 ms & 100 ms   \\      \hline
646
\end{tabular}
647
\end{center}
648
\end{frame}
649
 
650
 
651
\subsection{S3Power} %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
652
 
653
\begin{frame}
654
\frametitle{Voltajes elegidos}
655
\begin{itemize}
656
\item 1.2V y 2.5A para la lógica interna.
657
\item 3.3V y 2.5A para los bancos de pines.
658
\item 2.5V y 200mA para el módulo de comunicación JTAG.
659
\end{itemize}
660
\end{frame}
661
 
662
\begin{frame}
663
\frametitle{El chip TPS75003}
664
\begin{itemize}
665
\item<1-> Posee tres reguladores de tensión: Dos tipo Buck de 3A y eficiencia del 95\% y otro regulador lineal de 300 mA.
666
\item<2-> Voltaje de entrada de entre 2.2V y 6.5 V.
667
\item<3-> Arranque suave e independiente para cada regulador.
668
\item<4-> Tensiones ajustables de 1.2 V a 6.5 V para los convertidores Buck y de 1.0 V a 6.5 V para el convertidor lineal.
669
\end{itemize}
670
\end{frame}
671
 
672
\begin{frame}
673
\frametitle{Arranque}
674
\begin{center}
675 362 guanucolui
\includegraphics[width=0.9\textwidth]{images-from-uEA2014/arranque.pdf}
676 360 guanucolui
\end{center}
677
\end{frame}
678
 
679
 
680
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
681
\section{Placa OOCDLink}
682
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
683
 
684
\begin{frame}
685
\frametitle{Placa OOCDLink}
686
\begin{center}
687 362 guanucolui
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{images-from-uEA2014/oocdlink_small.png}
688 360 guanucolui
\end{center}
689
\end{frame}
690
 
691
\subsection{FTDI chip} %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
692
 
693
\begin{frame}
694
\frametitle{El chip FT2232D}
695
\begin{itemize}
696
\item <1->Cumple con USB 2.0 Full Speed (12 Mbits/sec)
697
\item <2->Tiene una tasa de transferencia de entre 300 y 3 MBaud
698
\item <3->Forma dos canales de comunicación
699
\item <4->Desde el SO, la interfaz puede verse como un \emph{puerto serie virtual}
700
\item <5->Existen librerías para implementar JTAG, I2C y SPI
701
\end{itemize}
702
\end{frame}
703
 
704
\begin{frame}
705
\frametitle{El chip FT2232D}
706
\begin{center}
707 362 guanucolui
\includegraphics[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/FTblock.pdf}
708 360 guanucolui
\end{center}
709
\end{frame}
710
 
711
 
712
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
713
\section{Configuración de la FPGA}
714
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
715
 
716
\begin{frame}
717
\frametitle{Modos de configuración (familia Spartan-3A)}
718
\begin{itemize}
719
\item \textbf<2>{\textsl{Master Serial} desde una memoria PROM Flash de Xilinx}
720
\item \textsl{Serial Peripheral Interface} (SPI) desde una memoria Flash SPI
721
\item \textsl{Byte Peripheral Interface} (BPI) desde una memoria NOR Flash
722
\item \textsl{Slave Serial}, típicamente cargada desde un procesador
723
\item \textsl{Slave Parallel}, típicamente cargada desde un procesador
724
\item \textbf<2>{\textsl{Boundary Scan} (JTAG), típicamente cargada desde un procesador}
725
\end{itemize}
726
\end{frame}
727
 
728
 
729
\begin{frame}
730
\frametitle{Selección de los modos de configuración}
731 362 guanucolui
\includegraphics[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/config_modes.pdf}
732 360 guanucolui
\end{frame}
733
 
734
\begin{frame}
735
\frametitle{Circuito de configuración}
736 362 guanucolui
\includegraphics[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/conf_mod_sche.pdf}
737 360 guanucolui
\end{frame}
738
 
739
 
740
\subsection{Software} %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
741
 
742
\begin{frame}
743
\frametitle{xc3sprog}
744
\begin{center}
745 362 guanucolui
\includegraphics[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/xc3sprog.pdf}
746 360 guanucolui
\end{center}
747
\end{frame}
748
 
749
\begin{frame}
750
\frametitle{xc3sprog}
751
\begin{center}
752 362 guanucolui
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{images-from-uEA2014/front-end.pdf}
753 360 guanucolui
\end{center}
754
\end{frame}
755
 
756
\begin{frame}
757
\frametitle{PHR GUI}
758
\begin{center}
759 362 guanucolui
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{images-from-uEA2014/phr-gui.png}
760 360 guanucolui
\end{center}
761
\end{frame}
762
 
763
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
764
\section{Conclusiones}
765
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
766
 
767
\begin{frame}
768
\frametitle{Conclusiones}
769
\begin{center}
770
 
771
  \begin{block}{Proceso de fabricación}
772
    El desarrollo del proyecto PHR ha requerido pasar por todas las etapas del proceso de producción de sistemas electrónicos
773
  \end{block}
774
  \vfill
775 362 guanucolui
  \includegraphics[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/compra-pcb}
776 360 guanucolui
 
777
\end{center}
778
\end{frame}
779
 
780
\begin{frame}
781
\frametitle{Conclusiones}
782
\begin{center}
783
  \begin{block}{Desarrollos reutilizables}
784
    Se consideró disponer de la etapa de alimentación y la interfaz JTAG en forma independientes a la placa principal PHR. Ambas placas pueden ser reutilizadas en otros proyectos por parte de los estudiantes que tengan acceso al proyecto PHR
785
  \end{block}
786
  \vfill
787 362 guanucolui
  \includegraphics[width=0.8\textwidth]{images-from-uEA2014/placas-separadas}
788 360 guanucolui
\end{center}
789
\end{frame}
790
 
791
\begin{frame}
792
\frametitle{Conclusiones}
793
\begin{center}
794
 
795
  \begin{block}{Hardware de Especificaciones Abiertas}
796
  El proyecto se realizó en su totalidad con herramientas de software libre/abiertas. Por cada etapa del desarrollo se buscó alternativas libres que cubrieran los requerimientos del caso. Se tenía referencias sobre proyectos de las mismas envergadura pero la plataforma PHR requería nuevas tecnologías a implementar que han sido resueltas con herramientas desarrolladas por la comunidad de software/ hardware libre/abierto.
797
  \end{block}
798
 
799
  \vfill
800 362 guanucolui
  \includegraphics[width=0.8\textwidth]{images-from-uEA2014/kicadenplaca}
801 360 guanucolui
 
802
\end{center}
803
\end{frame}
804
 
805
\begin{frame}
806
\frametitle{Conclusiones}
807
\begin{center}
808
 
809
  \begin{block}{Transferencia del desarrollo}
810
    La transferencia del desarrollo se encuentran en ejecución. Se
811
    realizan tareas conjuntas con la formación del personal a cargo
812
    del Laboratorio donde se instalarán las plataformas. En principio
813
    se tiene una plataforma funcional e instalada sin problema alguno.
814
  \end{block}
815
 
816
  \vfill
817 362 guanucolui
  \includegraphics[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/placalogoutn}
818 360 guanucolui
 
819
\end{center}
820
\end{frame}
821
 
822
\begin{frame}
823
  \frametitle{Conclusiones}
824
  \begin{center}
825 362 guanucolui
    \includegraphics[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/phr-foto}
826 360 guanucolui
  \end{center}
827
\end{frame}
828
 
829
\appendix
830
 
831
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
832
\section*{Terminando}
833
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
834
 
835
\subsection{Comunidad} %%%%%%%%%%%%%%%%
836
 
837
\begin{frame}
838
\frametitle{Comunidad de hardware abierto}
839
\begin{center}
840 362 guanucolui
\includegraphics[width=0.6\textwidth]{images-from-uEA2014/oc.jpg}
841 360 guanucolui
\end{center}
842
\end{frame}
843
 
844
% \begin{frame}
845
% \frametitle{Otros proyectos Open Hardware}
846
% \begin{itemize}
847
% \item <1-2>OpenRISC
848
% \item <2-2>LEON
849
% \item <3>Arduino
850
% \item <4>CUBEBUG-1
851
% \end{itemize}
852
% \begin{center}
853 362 guanucolui
% \includegraphics<3>[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/ohwp_arduino.jpg}
854
% \includegraphics<4>[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/ohwp_cubeBug1.jpg}
855 360 guanucolui
% \end{center}
856
% \end{frame}
857
 
858
\begin{frame}
859
  \frametitle{Otros proyectos Open Hardware - OpenRISC}
860
  \begin{center}
861
    \begin{block}{OpenRISC}
862
      El objetivo del proyecto es crear un procesador abierto de código abierto y libre
863
    \end{block}
864
 
865
    \begin{block}{El proyecto proporciona ...}
866
      \begin{itemize}
867
      \item un arquitectura abierta RISC con funciones de DSP
868
      \item un conjunto de implementaciones de código abierto sobre una arquitectura RISC
869
      \item un completo de herramientas de desarrollo (SW) de código abierto. Además de librerías, OS y aplicaciones
870
      \end{itemize}
871
 
872
    \end{block}
873
 
874
  \end{center}
875
\end{frame}
876
 
877
\begin{frame}
878
  \frametitle{Otros proyectos Open Hardware - Arduino}
879
  \begin{center}
880
    \begin{block}{}
881
      Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares.
882
    \end{block}
883
    \vfill
884 362 guanucolui
    \includegraphics[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/ohwp_arduino.jpg}
885 360 guanucolui
 
886
  \end{center}
887
\end{frame}
888
 
889
 
890
\begin{frame}
891
  \frametitle{Otros proyectos Open Hardware - CUBEBUG-1}
892
  \begin{center}
893
    \begin{block}{}
894
      Desarrollo de tecnología para un nuevo diseño de la plataforma CubeSat. Se publica el diseño hardware y software como Open Source y Open Hardware para su uso en proyectos de aficionados, proyectos universitarios y laboratorios de investigación.
895
    \end{block}
896
    \vfill
897 362 guanucolui
    \includegraphics[width=0.85\textwidth]{images-from-uEA2014/ohwp_cubeBug1}
898 360 guanucolui
 
899
  \end{center}
900
\end{frame}
901
 
902
\subsection{Sitio web del proyecto} %%%%%%%%%%%%%%%%
903
 
904
\begin{frame}
905
\begin{center}
906 362 guanucolui
\includegraphics[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/opencores.png}
907 360 guanucolui
\end{center}
908
\end{frame}
909
 
910 362 guanucolui
 
911
\section*{Referencias} %%%%%%%%%%%%%%%%
912
 
913
\begin{frame}[allowframebreaks]
914
  \frametitle<presentation>{Rerefencias}
915
  \begin{thebibliography}{10}
916
 
917
    \beamertemplatebookbibitems
918
  \bibitem{citedef-ref}
919
    Instituto de Investigación Científica y Técnicas para al defensa (CITEDEF), \emph{Radar Láser}, url: \texttt{\burl{http://www.citedef.gob.ar/i-d/laser/areas-de-trabajo-laser/ral-descripcion/}}.
920
 
921
    \beamertemplatebookbibitems
922
  \bibitem{paper-dta-conae}
923
    J.~Siman, G.~Jaquenod and H.~Mascialino, \emph{Fpga-Based Transmit/Receive Distributed Controller for the TR Modules of an L Band Antenna (SAR)}, 4th. Southern Conference on Programmable Logic, 2008.
924
 
925
    \beamertemplatebookbibitems
926
  \bibitem{act-curricula}
927
    P.~Cayuela, \emph{Actualización de la currícula -- Incorporación de la lógica programable en ingeniería}, Jornada de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Software (JIDIS'07). Córdoba Argentina. 2007.
928
 
929
  \end{thebibliography}
930
\end{frame}
931
 
932 360 guanucolui
\subsection{Fin} %%%%%%%%%%%%%%%%
933
 
934
\begin{frame}
935
\frametitle{¿Preguntas?}
936
\begin{center}
937 362 guanucolui
\includegraphics[height=0.9\textheight]{images-from-uEA2014/question_.pdf}
938 360 guanucolui
\end{center}
939
\end{frame}
940
 
941
 
942
\end{document}

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