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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}
9 372 guanucolui
%\usepackage[hyphens]{url}
10
%\usepackage[hyphenbreaks]{breakurl}
11
\usepackage{url}
12 362 guanucolui
\usepackage[hyphenbreaks]{breakurl}
13
 
14
 
15 360 guanucolui
\graphicspath{{images/}}
16 362 guanucolui
%\graphicspath{{images/images-from-uEA2014/}}
17 360 guanucolui
 
18
%\setbeamertemplate{navigation symbols}{}  % borra los controles de navegación
19
 
20
%\usetheme{Warsaw}
21
\usetheme{Frankfurt}
22
\usecolortheme[RGB={70,70,255}]{structure}
23
 
24
\setbeamercovered{transparent=0}
25
%\setbeamercovered{transparent=40}
26
 
27
%\beamersetuncovermixins{\opaqueness<1>{25}}{\opaqueness<2->{15}}
28
 
29
\title{Plataforma de Hardware Reconfigurable para el Diseño de Sistemas Digitales}
30
\author{Luis Guanuco, Sergio  Olmedo, Maximiliano Quinteros}
31 361 guanucolui
\date[SASE/CASE 2014]{Simposio Argentino de Sistemas Embebidos\\13/14/15 de Agosto, 2014}
32 360 guanucolui
\institute{Centro Universitario de Desarrollo en Automoción y Robótica\\Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Córdoba}
33
 
34
% \logo{%
35
%   \includegraphics[width=0.1\paperwidth,keepaspectratio]{CUDARlogo}%
36
%   \hspace{\dimexpr\paperwidth-2cm-5pt}%
37
%   \includegraphics[width=0.05\paperwidth,keepaspectratio]{UTNlogo}%
38
%}
39
% logo of my university
40
% \titlegraphic{\includegraphics[width=2cm]{logopolito}\hspace*{4.75cm}~%
41
%    \includegraphics[width=2cm]{logopolito}
42
% }
43
 
44
%\titlegraphic{\includegraphics[width=5.5cm]{phr_small.png}}
45
\titlegraphic{
46 362 guanucolui
  \includegraphics[width=0.17\textwidth]{images-from-uEA2014/CUDARlogo}\hspace{0.18\textwidth}
47
  \includegraphics[width=0.25\textwidth]{sase2014-1}\hspace{0.28\textwidth}
48
  \includegraphics[width=0.07\textwidth]{images-from-uEA2014/UTNlogo}
49 360 guanucolui
}
50
 
51
\AtBeginSection[]{
52
  \begin{frame}
53
    \frametitle{Contenidos}
54
    \tableofcontents[currentsection,hideallsubsections]
55
  \end{frame}
56
}
57
 
58
\begin{document}
59
 
60
\begin{frame}
61
\titlepage
62
\end{frame}
63
 
64
\begin{frame}
65
\frametitle{Contenidos}
66
\tableofcontents[hideallsubsections]
67
\end{frame}
68
 
69
 
70
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
71
\section{Introducción}
72
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
73
 
74 362 guanucolui
% \begin{frame}
75
%   \frametitle{Una breve introducción}
76
%   \begin{center}
77
%     \includegraphics[width=0.6\textwidth]{images-from-uEA2014/prof.pdf}
78
%   \end{center}
79
% \end{frame}
80 360 guanucolui
 
81
\begin{frame}
82
  \frametitle{Contexto del desarrollo y oportunidades}
83
  % \transfade
84
  \begin{center}
85
 
86
    \begin{itemize}
87
      \item Necesidad de recursos educativos (HW \& SW)
88 369 guanucolui
        \begin{itemize}
89 362 guanucolui
        \item Adquirir plataformas comerciales
90
        \item Plataformas propias
91 369 guanucolui
        \end{itemize}
92 360 guanucolui
        \pause{}
93
        \vfill{}
94 362 guanucolui
      \item Experiencia en Ingeniería Electrónica\footnote{\tiny{Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional Córdoba.}}
95 360 guanucolui
        \begin{description}
96
        \item [Desarrollo de HW:] Plataforma educativa basada en CPLD
97
        \item [Creación de Cátedra Electiva:] Técnicas Digitales IV
98
        \end{description}
99
        \pause{}
100
        \vfill{}
101
      \item Oportunidades
102
        \begin{itemize}
103
        \item Desarrollo de recursos de HW con herramientas de \emph{Software Libre}
104
        \item Articulación de laboratorio, centros I+D e industria para el desarrollo de recursos de HW locales
105
        \end{itemize}
106
    \end{itemize}
107
  \end{center}
108
\end{frame}
109
 
110
\begin{frame}
111
  \frametitle{Características comunes de las plataformas}
112
  % \transfade
113
  \begin{center}
114
    \begin{itemize}
115
    \item El dispositivo lógico programable central es una FPGA
116
      \vfill
117 362 guanucolui
    \item Poseen memoria de configuración no volátil
118 360 guanucolui
      \vfill
119 369 guanucolui
    \item La configuración es a través de JTAG
120 360 guanucolui
      \vfill
121 369 guanucolui
    \item Disponen de software para interactuar con la plataforma desde una computadora
122 360 guanucolui
      \vfill
123 369 guanucolui
    \item Se pueden clasificar en perfiles:
124 360 guanucolui
      \begin{itemize}
125
      \item Para la implementación de sistemas lógicos generales
126
      \item Orientado a un área específica
127
      \end{itemize}
128
    \end{itemize}
129
  \end{center}
130
\end{frame}
131
 
132
\begin{frame}
133
  \frametitle{Recursos de hardware vs. Nivel de enseñanza}
134
  % \transfade
135
 
136
  \begin{block}{Consideración}
137
    En función del perfil del usuario de la plataforma se definen los dispositivos que se utilizarán
138
  \end{block}
139
 
140
  \vfill
141
 
142
  \begin{center}
143
      \begin{tabular}{|l|c|c|c|}
144
        \hline
145
        \multirow{2}{*}{Nivel} & Llaves/pulsadores & ADC\&DAC/SPI & USB/ETH \\
146
        & Diodos LED & Display LCD/VGA & HDMI \\ \hline
147
        \hline
148
        Inicial & $\checkmark$ & & \\
149
        \hline
150
        Medio & $\checkmark$ & $\checkmark$ & \\
151
        \hline
152
        Avanzado & $\checkmark$ & $\checkmark$ & $\checkmark$ \\
153
        \hline
154
      \end{tabular}
155
 
156 362 guanucolui
      % \includegraphics[width=0.2\textwidth]{images-from-uEA2014/BASYS2-top-400}%
157 360 guanucolui
      % \hfil
158 362 guanucolui
      % \includegraphics[width=0.2\textwidth]{images-from-uEA2014/de0-nano}%
159 360 guanucolui
      % \hfil
160 362 guanucolui
      % \includegraphics[width=0.2\textwidth]{images-from-uEA2014/Avnet-Spartan-6-lx9-MicroBoard}%
161 360 guanucolui
 
162
  \end{center}
163
\end{frame}
164
 
165
\subsection{Desarrollos comerciales} %%%%%%%%%%%%%%%%
166
 
167
\begin{frame}
168
  \frametitle{Plataformas comerciales}
169
  % \transfade
170
  \begin{columns}[onlytextwidth]
171
 
172
    \begin{column}{0.4\textwidth}
173
      \centering
174
      \vfill
175 362 guanucolui
      \includegraphics<1>[width=0.5\textwidth]{images-from-uEA2014/digilent}%
176 360 guanucolui
      \hfill
177 362 guanucolui
      \includegraphics<1>[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/BASYS2-top-400}%
178 360 guanucolui
      \vfill
179 362 guanucolui
      \includegraphics<2>[width=0.5\textwidth]{images-from-uEA2014/altera-logo}%
180 360 guanucolui
      \hfill
181 362 guanucolui
      \includegraphics<2>[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/de0-nano}%
182 360 guanucolui
      \vfill
183 362 guanucolui
      \includegraphics<3>[width=0.5\textwidth]{images-from-uEA2014/avnetlogo}%
184 360 guanucolui
      \hfill
185 362 guanucolui
      \includegraphics<3>[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/Avnet-Spartan-6-lx9-MicroBoard}%
186 360 guanucolui
      \vfill
187
    \end{column}
188
 
189
    \begin{column}{0.55\textwidth}
190
      \only<1>{
191
        \begin{itemize}
192
        \item Xilinx Spartan 3-E FPGA, 100K gates
193 369 guanucolui
        \item Multiplicadores, RAM y 500MHz
194 360 guanucolui
        \item Puerto USB 2 full-speed (configuración y transferencia)
195
        \item Memoria de Configuración Flash PROM XCF02
196
        \item 8 LEDs, display 7-seg de 4-dig, 4 pulsadores, 8 llaves, puerto PS/2 y VGA
197
        \end{itemize}
198
      }
199
 
200
      \only<2>{
201
        \begin{itemize}
202
        \item Cyclone IV EP4CE22F17C6N, 22,320 LEs
203
        \item Multiplicadores, RAM y 4 PLLs
204
        \item Memoria de configuración EPCS16, SDRAM 32MB, EEPROM 2Kb (I2C)
205
        \item 8 LEDs, 2 pulsadores,
206
        \item Sensores: Acelerómetro de 3 ejes ADI ADXL345, ADC ADC128S022 de 12-bits/8-canales
207
        \item Alimentación: USB (5 V), cable DC 5-V
208
        \end{itemize}
209
      }
210
 
211
      \only<3>{
212
        \begin{itemize}
213
        \item Spartan-6 XC6SLX9-2CSG324C FPGA
214
        \item Memoria de configuración SPI flash 128Mb, SDRAM 64MB
215
        \item 10/100 Ethernet PHY
216 369 guanucolui
        \item 4 LEDs, llave DIP 4-bit
217 360 guanucolui
        \item Sistema de alimentación (3-rail) con indicador de estado
218
        \end{itemize}
219
      }
220
    \end{column}
221
 
222
  \end{columns}
223
\end{frame}
224
 
225 362 guanucolui
% \begin{frame}
226
% \frametitle{Recursos básicos de las plataformas comerciales}
227
% \begin{center}
228
%   \begin{itemize}
229
%   \item FPGA
230
%   \item Memoria de configuración
231
%   \item Periféricos básicos (LEDs, display, pulsadores, llaves, etc.)
232
%   \item Puerto USB
233
%   \item Puerto para módulos externos
234
%   \item Puerto para propósitos generales
235
%   \item Varias señales de reloj (clock)
236
%   \item VGA
237
%   \item PS/2
238
%   \item Memorias ROM/RAM
239
%   \item ADC/DAC
240
%   \end{itemize}
241
% \end{center}
242
% \end{frame}
243 360 guanucolui
 
244
\begin{frame}
245
\frametitle{Estado del arte de las FPGA en Argentina}
246
\begin{center}
247
 
248
  \begin{block}{}
249 362 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}.
250 360 guanucolui
  \end{block}
251
 
252
\end{center}
253
\end{frame}
254
 
255 369 guanucolui
\section{Antecedentes} %%%%%%%%%%%%%%%%
256 360 guanucolui
 
257 372 guanucolui
\subsection[Placa CPLD]{Kit de Desarrollo Educativo con CPLD}
258
 
259 360 guanucolui
\begin{frame}
260
\frametitle{Kit de Desarrollo educativo con CPLD}
261
\begin{center}
262 362 guanucolui
  \includegraphics<1>[width=0.9\textwidth]{images-from-uEA2014/block1cpld}
263
  \includegraphics<2>[width=0.9\textwidth]{images-from-uEA2014/block2cpld}
264 360 guanucolui
\end{center}
265
\end{frame}
266
 
267
\begin{frame}
268
\frametitle{Kit de Desarrollo educativo con CPLD}
269
\begin{center}
270 362 guanucolui
\includegraphics[height=0.5\textheight]{images-from-uEA2014/kit_cpld_per.png} \hspace{1ex}
271
\includegraphics[height=0.4\textheight]{images-from-uEA2014/kit_cpld.png}
272 360 guanucolui
\end{center}
273
\end{frame}
274
 
275 372 guanucolui
\subsection{Proyecto FPGALibre}
276
 
277 360 guanucolui
\begin{frame}
278
\frametitle{FPGALibre.sourceforge.net}
279
\begin{center}
280 362 guanucolui
  \includegraphics[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/fpgalibreweb}
281 360 guanucolui
\end{center}
282
\end{frame}
283
 
284
\begin{frame}
285
\frametitle{S3PROTO}
286
\begin{center}
287
 
288
  \begin{block}{FPGALibre}
289
    El proyecto S3PROTO es parte de la
290
    iniciativa FPGALibre cuyo objetivo
291
    principal es el de facilitar el
292
    intercambio de los elementos
293
    necesarios para el desarrollo con
294
    FPGA. Ambos proyectos iniciados
295
    por INTI – Electrónica e Informática.
296
    Toda la información de la tarjeta
297
    S3PROTO-MINI se encuentra en el
298 372 guanucolui
    sitio del proyecto FPGALibre\cite{s3proto-mini}.
299 360 guanucolui
  \end{block}
300
 
301 372 guanucolui
  % \begin{block}{Proyecto S3PROTO}
302
  %   El proyecto S3PROTO tiene como
303
  %   objetivo final crear una plataforma
304
  %   FPGA que pueda alojar un diseño
305
  %   con un procesador LEON3 (GRLib) y
306
  %   un sistema GNU/Linux embebido.
307
  %   Para lograr esto es necesario
308
  %   primero abordar diseños multicapas y
309
  %   con chips FPGA de encapsulado
310
  %   BGA. Con este propósito se realizó el
311
  %   diseño de la S3PROTO-MIN
312
  % \end{block}
313 360 guanucolui
 
314
\end{center}
315
\end{frame}
316
 
317
\begin{frame}
318
\frametitle{S3PROTO (Caracteríticas)}
319
\begin{center}
320
  \begin{itemize}
321
  \item  Dispositivo
322
    FPGA capaz de alojar diseños
323
    digitales de mediana y alta complejidad (1600K
324
    compuertas).
325
  \item Desarrollada con herramientas de software libre
326
    (Kicad).
327
  \item PCB
328
    de 4 capas fabricado por una empresa
329
    nacional.
330
  \item Chip BGA soldado en el laboratorio con equipo
331
    infrarrojo accesible.
332
  \item Información de desarrollo y archivos de diseño
333
    disponibles para libre uso, réplica y modificación.
334
  \end{itemize}
335
\end{center}
336
\end{frame}
337
 
338
\begin{frame}
339
  \frametitle{S3PROTO}
340
  % \transfade
341
  \begin{columns}[onlytextwidth]
342
    \begin{column}{0.5\textwidth}
343
      \centering
344
      \vfill
345 362 guanucolui
      \includegraphics<1-2>[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/s3proto-bloque}%
346
      \includegraphics<3>[width=0.8\textwidth]{images-from-uEA2014/s3power_inti}%
347 360 guanucolui
      \vfill
348
    \end{column}
349
 
350
    \begin{column}{0.5\textwidth}
351
      \only<1>{
352
        \vfill
353 362 guanucolui
        \includegraphics[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/s3proto}%
354 360 guanucolui
        \vfill
355
      }
356
 
357
      \only<2>{
358
        \begin{itemize}
359
          \item FPGA Xilinx Spartan 3E
360
            (XC3S1600E)
361
          \item 2 Memorias de configuración XCF04S
362
            (4+4 Mbit).
363
          \item USB Transceiver de 12 Mb/s
364
            (Full Speed)
365
          \item 2 Puertos seriales RS232 de hasta
366
            300Kbps
367
          \item 4 Pulsadores, 5 Dip switch, 4 LEDs
368
          \item 1 Puerto JTAG.
369
          \item 26 Pines de I/O.
370
          \item Alimentación simple de 5V.
371
        \end{itemize}
372
      }
373
 
374
      \only<3>{
375
        Módulo de alimentación para las
376
        familias Spartan 3. Está basado
377
        en el chip TPS75003 y sigue los
378
        mismos criterios que la tarjeta
379
        S3PROTO-MINI.
380
        Se trata de un impreso doble faz,
381
        de 3x5 cm que se acopla a la
382
        parte posterior de la S3PROTO-
383
        MINI para proveerla de las
384
        tensiones necesarias:
385
        \begin{itemize}
386
        \item 1,25 V / 2,5 A (Vcore)
387
        \item 3,3 V / 2,5 A (Vcco)
388
        \item 2,4 V / 200 mA (Vaux)
389
        \end{itemize}
390
      }
391
    \end{column}
392
 
393
  \end{columns}
394
\end{frame}
395
 
396 372 guanucolui
% \begin{frame}
397
% \frametitle{Plataforma de Hardware Reconfigurable}
398
% \begin{center}
399
% \includegraphics[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/phr_small.png}
400
% \end{center}
401
% \end{frame}
402
 
403
% \begin{frame}
404
% \frametitle{Hardware libre}
405
% \begin{center}
406
% \includegraphics[width=0.9\textwidth]{images-from-uEA2014/Ohw-logo.pdf}
407
% \end{center}
408
% \end{frame}
409
 
410
 
411
 
412
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
413
\section{Placa PHR}
414
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
415
 
416 360 guanucolui
\begin{frame}
417 372 guanucolui
\frametitle{Placa PHR}
418 360 guanucolui
\begin{center}
419 372 guanucolui
\includegraphics[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/phr_text.png}
420 360 guanucolui
\end{center}
421
\end{frame}
422
 
423
\begin{frame}
424 372 guanucolui
\frametitle{Diagrama de bloques del Hardware}
425
%\transfade
426 360 guanucolui
\begin{center}
427 372 guanucolui
    \includegraphics<1>[width=0.9\textwidth]{images-from-uEA2014/block1.pdf}
428
    \includegraphics<2>[width=0.9\textwidth]{images-from-uEA2014/block2.pdf}
429
    \includegraphics<3>[width=0.9\textwidth]{images-from-uEA2014/block3.pdf}
430 360 guanucolui
\end{center}
431
\end{frame}
432
 
433
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
434 372 guanucolui
\subsection[Dispositivos]{Dispositivos Principales}
435 360 guanucolui
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
436
 
437 372 guanucolui
\subsubsection{FPGA} %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
438 360 guanucolui
 
439
\begin{frame}
440
\frametitle{FPGA}
441
  \begin{center}
442
    \only<1-2>{
443
      \begin{itemize}
444
      \item Familia Spartan-3A extendida (bajo costo):
445
        \begin{itemize}
446
        \item \textbf<2>{Spartan-3A}
447
          \begin{itemize}
448
          \item \textbf<2>{Ideal para uso de interfaz entre dispositivos.}
449
          \end{itemize}
450
        \item Spartan-3A DSP
451
          \begin{itemize}
452
          \item Mayor densidad de recursos en comparación que la familia Spartan-3A
453
          \item Dispone de un dispositivo DSP (DSP48A)
454
          \end{itemize}
455
        \item Spartan-3AN
456
          \begin{itemize}
457
          \item Dispositivos no volátiles
458
          \item Ideal para aplicaciones con restricciones de espacio
459
          \end{itemize}
460
        \end{itemize}
461
      \item Familia Spartan-3E
462
      \item Familia Spartan-3
463
      \end{itemize}
464
    }
465
  \end{center}
466
\end{frame}
467
 
468
\begin{frame}
469
\frametitle{FPGA (Características Familia Spartan-3A)}
470
\begin{center}
471
  \only<1-2>{
472
    \begin{tabular}{|l|c|c|c|c|}
473
      \hline
474
      \multirow{2}{*}{\textbf{Devices}} & \textbf{System} & \textbf{Block RAM} & \textbf{Dedicated} &  \textbf{Maximum} \\
475
      & \textbf{Gates} & \textbf{bits} & \textbf{Multipliers} & \textbf{User I/O} \\
476
      \hline
477
      XC3S50A & 50K & 54K & 3 & 144 \\
478
      \hline
479
      \textbf<2>{XC3S200A} & \textbf<2>{200K} & \textbf<2>{288K} & \textbf<2>{16} & \textbf<2>{248} \\
480
      \hline
481
      XC3S400A & 400K & 360K & 20 & 311 \\
482
      \hline
483
      XC3S700A & 700K & 360K & 20 & 372 \\
484
      \hline
485
      XC3S1400A & 1400K & 576K & 32 & 502 \\
486
      \hline
487
    \end{tabular}
488
  }
489
\end{center}
490
\end{frame}
491
 
492 372 guanucolui
\subsubsection{Memoria de Configuración} %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
493 360 guanucolui
 
494
\begin{frame}
495
\frametitle{Tipo de memoria para la familia Spartan-3A}
496
\begin{center}
497
\only<1-2>{
498
  \begin{tabular}{|l|c|c|}
499
    \hline
500
    \multirow{2}{*}{\textbf{Devices}} & \textbf{Configuration} & \textbf{ISP PROM} \\
501
    & \textbf{Bits} & \textbf{Solution} \\
502
    \hline
503
    XC3S50A   & 437,312   & XCF01S \\
504
    \hline
505
    \textbf<2>{XC3S200A}  & \textbf<2>{1,196,128} & \textbf<2>{XCF02S} \\
506
    \hline
507
    XC3S400A  & 1,886,560 & XCF02S \\
508
    \hline
509
    XC3S700A  & 2,732,640 & XCF04S \\
510
    \hline
511
    XC3S1400A & 4,755,296 & XCF08P     \\
512
    \hline
513
  \end{tabular}
514
}
515
\end{center}
516
\end{frame}
517
 
518
\subsection{Características} %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
519
 
520
\begin{frame}
521
\frametitle{Características}
522
 
523
\begin{description}[Memoria PROM:]
524
 
525
\item [FPGA:] Xilinx Spartan-3A XC3S200A (VQG100)
526
\pause
527
\item [Memoria PROM:] Xilinx XCF02S
528
\pause
529
\item [Voltaje entrada:] 5V
530
\pause
531
\item [Relojes:] Un reloj fijo y tres seleccionables:
532
 
533
        \begin{enumerate}
534
        \item 50 MHz
535
        \item 16 MHz, 1 MHz, 500 kHz y 250 kHz
536
        \item 125 kHz, 62.5 kHz, 31.25 kHz, 15.625 kHz
537
        \item 3.9062 kHz, 1.9531 kHz, 976,56251 Hz
538
   \end{enumerate}
539
\pause
540
\item [GPIO:] 28 pines en total
541
\end{description}
542
 
543
\end{frame}
544
 
545 372 guanucolui
% \begin{frame}
546
% \frametitle{El chip FPGA (XC3S200A)}
547
% \begin{description}[E/S pares diferenciales máximo:]
548
% \item [Número de compuertas:] 200K
549
% \item [Celdas lógicas equivalentes:] 4032
550
% \item [CLBs:] 448
551
% \item [Bits de RAM distribuida:] 28K
552
% \item [Bits de Bloques de RAM:] 288K
553
% \item [Multiplicadores dedicados:] 16
554
% \item [DCMs:] 4
555
% \item [Máximo número de E/S:] 248
556
% \item [E/S pares diferenciales máximo:] 112
557
% \end{description}
558
% \end{frame}
559 360 guanucolui
 
560
 
561
\begin{frame}[b]
562
\frametitle{Periféricos}
563
\only<1-5>{
564
\begin{itemize}
565
\item \textbf<1>{8 LEDs}
566
\item \textbf<2>{8 llaves (\emph{DIP switch})}
567
\item \textbf<3>{4 pulsadores}
568
\item \textbf<4>{Display de 7 segmentos cuádruple}
569
\item \textbf<5>{Puerto serie}
570
\end{itemize}
571
}
572
 
573
%\vspace{3cm}
574
\begin{center}
575 362 guanucolui
\includegraphics<1>[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/phr_top_leds.png}
576
\includegraphics<2>[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/phr_top_switches.png}
577
\includegraphics<3>[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/phr_top_botones.png}
578
\includegraphics<4>[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/phr_top_display.png}
579
\includegraphics<5>[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/phr_top_nada.png}
580
\includegraphics<6>[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/phr_top.png}
581 360 guanucolui
\end{center}
582
 
583
\vspace{1ex}
584
 
585
\end{frame}
586
 
587
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
588
\section{Placa S3Power}
589
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
590
 
591
%
592
\begin{frame}
593
\frametitle{Placa S3Power}
594
\begin{center}
595 362 guanucolui
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{images-from-uEA2014/s3power_small.png}
596 360 guanucolui
\end{center}
597
\end{frame}
598
 
599
%
600
\begin{frame}
601
\frametitle{Desarrollo del INTI}
602
\begin{center}
603 362 guanucolui
\includegraphics[width=0.6\textwidth]{images-from-uEA2014/s3power_inti.png}
604 360 guanucolui
 
605
Christian Huy y Diego Brengi
606
 
607
\emph{Instituto Nacional de Tecnología Industrial}
608
\end{center}
609
\end{frame}
610
 
611
\subsection{Requerimientos de alimentación de la FPGA} %%%%%%%%%%%%%%%%
612
 
613
%
614
\begin{frame}
615
\frametitle{Voltajes de alimentación}
616
\begin{center}
617
\begin{tabular}{|c|p{4.5cm}|p{3cm}|}
618
        \hline
619
        \textbf{Entrada} & \textbf{Alimienta a} & \textbf{Tensión nominal} \\  \hline
620
        \hline
621
   VCCINT  & Núcleo interno (CLBs, bloques de RAM)  & 1.2V    \\       \hline
622
   VCCAUX  & DCMs, drivers diferenciales, pines de configuración dedicados y la  interfaz JTAG    & 2.5V o 3.3V    \\  \hline
623
   VCCO0  & Banco de E/S número 0    & 3.3V, 3.0V, 2.5V, 1.8V, 1.5V y 1.2V    \\       \hline
624
   VCCO1  & Banco de E/S número 1    & 3.3V, 3.0V, 2.5V, 1.8V, 1.5V y 1.2V   \\        \hline
625
   VCCO2  & Banco de E/S número 2    & 3.3V, 3.0V, 2.5V, 1.8V, 1.5V y 1.2V    \\       \hline
626
   VCCO3  & Banco de E/S número 3    & 3.3V, 3.0V, 2.5V, 1.8V, 1.5V y 1.2V    \\       \hline
627
\end{tabular}
628
\end{center}
629
\end{frame}
630
 
631
%
632
\begin{frame}
633
\frametitle{Circuito POR}
634
El circuito \emph{Power On RESET} verifica:
635
\begin{itemize}
636
\item VCCINT
637
\item VCCAUX
638
\item VCCO2
639
\end{itemize}
640
\pause
641
Tiempos de encendido:
642
\begin{center}
643
\begin{tabular}{|c|l|c|c|}
644
        \hline
645
        \textbf{Símbolo} & \textbf{Rampa de} & \textbf{Min} & \textbf{Max} \\  \hline
646
        \hline
647
   VCCINTR & VCCINT  & 0.2 ms & 100 ms   \\     \hline
648
        VCCAUXR & VCCAUX  & 0.2 ms & 100 ms   \\        \hline
649
        VCCO2R  & VCCO del Banco 2  & 0.2 ms & 100 ms   \\      \hline
650
\end{tabular}
651
\end{center}
652
\end{frame}
653
 
654
 
655
\subsection{S3Power} %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
656
 
657
\begin{frame}
658
\frametitle{Voltajes elegidos}
659
\begin{itemize}
660
\item 1.2V y 2.5A para la lógica interna.
661
\item 3.3V y 2.5A para los bancos de pines.
662
\item 2.5V y 200mA para el módulo de comunicación JTAG.
663
\end{itemize}
664
\end{frame}
665
 
666
\begin{frame}
667
\frametitle{El chip TPS75003}
668
\begin{itemize}
669
\item<1-> Posee tres reguladores de tensión: Dos tipo Buck de 3A y eficiencia del 95\% y otro regulador lineal de 300 mA.
670
\item<2-> Voltaje de entrada de entre 2.2V y 6.5 V.
671
\item<3-> Arranque suave e independiente para cada regulador.
672
\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.
673
\end{itemize}
674
\end{frame}
675
 
676 372 guanucolui
% \begin{frame}
677
% \frametitle{Arranque}
678
% \begin{center}
679
% \includegraphics[width=0.9\textwidth]{images-from-uEA2014/arranque.pdf}
680
% \end{center}
681
% \end{frame}
682 360 guanucolui
 
683
 
684
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
685
\section{Placa OOCDLink}
686
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
687
 
688
\begin{frame}
689
\frametitle{Placa OOCDLink}
690
\begin{center}
691 362 guanucolui
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{images-from-uEA2014/oocdlink_small.png}
692 360 guanucolui
\end{center}
693
\end{frame}
694
 
695
\subsection{FTDI chip} %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
696
 
697
\begin{frame}
698
\frametitle{El chip FT2232D}
699
\begin{itemize}
700
\item <1->Cumple con USB 2.0 Full Speed (12 Mbits/sec)
701
\item <2->Tiene una tasa de transferencia de entre 300 y 3 MBaud
702
\item <3->Forma dos canales de comunicación
703
\item <4->Desde el SO, la interfaz puede verse como un \emph{puerto serie virtual}
704
\item <5->Existen librerías para implementar JTAG, I2C y SPI
705
\end{itemize}
706
\end{frame}
707
 
708
\begin{frame}
709
\frametitle{El chip FT2232D}
710
\begin{center}
711 362 guanucolui
\includegraphics[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/FTblock.pdf}
712 360 guanucolui
\end{center}
713
\end{frame}
714
 
715
 
716
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
717
\section{Configuración de la FPGA}
718
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
719
 
720
\begin{frame}
721
\frametitle{Modos de configuración (familia Spartan-3A)}
722
\begin{itemize}
723
\item \textbf<2>{\textsl{Master Serial} desde una memoria PROM Flash de Xilinx}
724
\item \textsl{Serial Peripheral Interface} (SPI) desde una memoria Flash SPI
725
\item \textsl{Byte Peripheral Interface} (BPI) desde una memoria NOR Flash
726
\item \textsl{Slave Serial}, típicamente cargada desde un procesador
727
\item \textsl{Slave Parallel}, típicamente cargada desde un procesador
728
\item \textbf<2>{\textsl{Boundary Scan} (JTAG), típicamente cargada desde un procesador}
729
\end{itemize}
730
\end{frame}
731
 
732
 
733
\begin{frame}
734
\frametitle{Selección de los modos de configuración}
735 362 guanucolui
\includegraphics[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/config_modes.pdf}
736 360 guanucolui
\end{frame}
737
 
738
\begin{frame}
739
\frametitle{Circuito de configuración}
740 362 guanucolui
\includegraphics[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/conf_mod_sche.pdf}
741 360 guanucolui
\end{frame}
742
 
743
 
744
\subsection{Software} %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
745
 
746
\begin{frame}
747
\frametitle{xc3sprog}
748
\begin{center}
749 362 guanucolui
\includegraphics[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/xc3sprog.pdf}
750 360 guanucolui
\end{center}
751
\end{frame}
752
 
753
\begin{frame}
754
\frametitle{xc3sprog}
755
\begin{center}
756 362 guanucolui
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{images-from-uEA2014/front-end.pdf}
757 360 guanucolui
\end{center}
758
\end{frame}
759
 
760
\begin{frame}
761
\frametitle{PHR GUI}
762
\begin{center}
763 362 guanucolui
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{images-from-uEA2014/phr-gui.png}
764 360 guanucolui
\end{center}
765
\end{frame}
766
 
767
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
768
\section{Conclusiones}
769
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
770
 
771
\begin{frame}
772
\frametitle{Conclusiones}
773
\begin{center}
774
 
775
  \begin{block}{Proceso de fabricación}
776
    El desarrollo del proyecto PHR ha requerido pasar por todas las etapas del proceso de producción de sistemas electrónicos
777
  \end{block}
778
  \vfill
779 362 guanucolui
  \includegraphics[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/compra-pcb}
780 360 guanucolui
 
781
\end{center}
782
\end{frame}
783
 
784
\begin{frame}
785
\frametitle{Conclusiones}
786
\begin{center}
787
  \begin{block}{Desarrollos reutilizables}
788
    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
789
  \end{block}
790
  \vfill
791 362 guanucolui
  \includegraphics[width=0.8\textwidth]{images-from-uEA2014/placas-separadas}
792 360 guanucolui
\end{center}
793
\end{frame}
794
 
795
\begin{frame}
796
\frametitle{Conclusiones}
797
\begin{center}
798
 
799
  \begin{block}{Hardware de Especificaciones Abiertas}
800
  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.
801
  \end{block}
802
 
803
  \vfill
804 362 guanucolui
  \includegraphics[width=0.8\textwidth]{images-from-uEA2014/kicadenplaca}
805 360 guanucolui
 
806
\end{center}
807
\end{frame}
808
 
809
\begin{frame}
810
\frametitle{Conclusiones}
811
\begin{center}
812
 
813
  \begin{block}{Transferencia del desarrollo}
814
    La transferencia del desarrollo se encuentran en ejecución. Se
815
    realizan tareas conjuntas con la formación del personal a cargo
816
    del Laboratorio donde se instalarán las plataformas. En principio
817
    se tiene una plataforma funcional e instalada sin problema alguno.
818
  \end{block}
819
 
820
  \vfill
821 362 guanucolui
  \includegraphics[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/placalogoutn}
822 360 guanucolui
 
823
\end{center}
824
\end{frame}
825
 
826
\begin{frame}
827 375 guanucolui
\frametitle{Conclusiones}
828
\begin{center}
829
  \begin{alertblock}{Costos finales}
830
    \begin{itemize}
831
    \item El costo de fabricación de un desarrollo de prototipaje es elevado
832
      y más si se trabajo con tecnologías no
833
      comercializadas en la región.
834
    \item No encontramos limitaciones o dependencia sobre herramientas de \textsl{software}.
835
    \end{itemize}
836
  \end{alertblock}
837
  \pause{}
838
 
839
  \begin{tabular}{|l |l |}
840
    \hline
841
    Placa & Costo (\$)\\
842
    \hline \hline
843
 
844
    PHRboard & 73.44946 \\
845
    \hline
846
    S3Power & 25.87200\\
847
    \hline
848
    OOCDLink & 18.79393 \\
849
    \hline
850
    Total (en Dólares) & \textbf{118.11539} \\
851
    \hline
852
  \end{tabular}
853
 
854
\end{center}
855
\end{frame}
856
 
857
\begin{frame}
858 360 guanucolui
  \frametitle{Conclusiones}
859
  \begin{center}
860 362 guanucolui
    \includegraphics[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/phr-foto}
861 360 guanucolui
  \end{center}
862
\end{frame}
863
 
864
\appendix
865
 
866
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
867 372 guanucolui
\section*{OpenHardware}
868 360 guanucolui
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
869
 
870
\subsection{Comunidad} %%%%%%%%%%%%%%%%
871
 
872
\begin{frame}
873
\frametitle{Comunidad de hardware abierto}
874
\begin{center}
875 362 guanucolui
\includegraphics[width=0.6\textwidth]{images-from-uEA2014/oc.jpg}
876 360 guanucolui
\end{center}
877
\end{frame}
878
 
879
% \begin{frame}
880
% \frametitle{Otros proyectos Open Hardware}
881
% \begin{itemize}
882
% \item <1-2>OpenRISC
883
% \item <2-2>LEON
884
% \item <3>Arduino
885
% \item <4>CUBEBUG-1
886
% \end{itemize}
887
% \begin{center}
888 362 guanucolui
% \includegraphics<3>[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/ohwp_arduino.jpg}
889
% \includegraphics<4>[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/ohwp_cubeBug1.jpg}
890 360 guanucolui
% \end{center}
891
% \end{frame}
892
 
893
\begin{frame}
894
  \frametitle{Otros proyectos Open Hardware - OpenRISC}
895
  \begin{center}
896
    \begin{block}{OpenRISC}
897
      El objetivo del proyecto es crear un procesador abierto de código abierto y libre
898
    \end{block}
899
 
900
    \begin{block}{El proyecto proporciona ...}
901
      \begin{itemize}
902
      \item un arquitectura abierta RISC con funciones de DSP
903
      \item un conjunto de implementaciones de código abierto sobre una arquitectura RISC
904
      \item un completo de herramientas de desarrollo (SW) de código abierto. Además de librerías, OS y aplicaciones
905
      \end{itemize}
906
 
907
    \end{block}
908
 
909
  \end{center}
910
\end{frame}
911
 
912
\begin{frame}
913
  \frametitle{Otros proyectos Open Hardware - Arduino}
914
  \begin{center}
915
    \begin{block}{}
916
      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.
917
    \end{block}
918
    \vfill
919 362 guanucolui
    \includegraphics[width=\textwidth]{images-from-uEA2014/ohwp_arduino.jpg}
920 360 guanucolui
 
921
  \end{center}
922
\end{frame}
923
 
924
 
925
\begin{frame}
926
  \frametitle{Otros proyectos Open Hardware - CUBEBUG-1}
927
  \begin{center}
928
    \begin{block}{}
929
      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.
930
    \end{block}
931
    \vfill
932 362 guanucolui
    \includegraphics[width=0.85\textwidth]{images-from-uEA2014/ohwp_cubeBug1}
933 360 guanucolui
 
934
  \end{center}
935
\end{frame}
936
 
937
\subsection{Sitio web del proyecto} %%%%%%%%%%%%%%%%
938
 
939
\begin{frame}
940
\begin{center}
941 362 guanucolui
\includegraphics[width=1\textwidth]{images-from-uEA2014/opencores.png}
942 360 guanucolui
\end{center}
943
\end{frame}
944
 
945 362 guanucolui
 
946
\section*{Referencias} %%%%%%%%%%%%%%%%
947
 
948
\begin{frame}[allowframebreaks]
949
  \frametitle<presentation>{Rerefencias}
950
  \begin{thebibliography}{10}
951
 
952
    \beamertemplatebookbibitems
953
  \bibitem{citedef-ref}
954
    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/}}.
955
 
956
    \beamertemplatebookbibitems
957
  \bibitem{paper-dta-conae}
958
    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.
959
 
960
    \beamertemplatebookbibitems
961
  \bibitem{act-curricula}
962
    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.
963 372 guanucolui
 
964
    \beamertemplatebookbibitems
965
  \bibitem{s3proto-mini}
966
    FPGALibre, \emph{S3PROTO-MINI - Proyecto FPGA Libre - SourceForge}, url: \texttt{\burl{http://fpgalibre.sourceforge.net/varios/brochure-s3proto-mini.pdf}}.
967 362 guanucolui
 
968
  \end{thebibliography}
969
\end{frame}
970
 
971 360 guanucolui
\subsection{Fin} %%%%%%%%%%%%%%%%
972
 
973 372 guanucolui
% \begin{frame}
974
% \frametitle{¿Preguntas?}
975
% \begin{center}
976
% \includegraphics[height=0.9\textheight]{images-from-uEA2014/question_.pdf}
977
% \end{center}
978
% \end{frame}
979
 
980 360 guanucolui
\begin{frame}
981 372 guanucolui
  \frametitle{Fin}
982
  \begin{center}
983
    ¡Muchas gracias!\\
984
    ¿Preguntas?
985
  \end{center}
986 360 guanucolui
\end{frame}
987
 
988
\end{document}

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