Framework pro vývoj aplikací na platformě ARM

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem řešení a realizací frameworku, poskytující základní prostředky pro vývoj aplikací na studijním vývojovém kitu FITkit Minerva. První část této práce je věnována návrhu a implementaci datového kanálu mezi PC a kitem, pro jehož implementaci bylo zvoleno USB rozhraní. Dalším bodem je vytvoření komunikačního rozhraní mezi mikrokontrolérem, postaveným na jádře ARM Cortex M-4, a hradlovým polem FPGA Xilinx Spartan-6. Na straně FPGA byl následně vytvořen systém pro připojení HW komponent, které pomocí implementovaného rozhraní mohou komunikovat s mikrokontrolérem, například pro účely HW akcelerace. V rámci diplomové práce taktéž vznikl systém umožnující programování a ladění FPGA obvodu z vývojového prostředí Xilinx ISE bez nutnosti použití originálního JTAG adaptéru. Toho bylo docíleno využitím protokolu XVC, který umožňuje použití vlastního adaptéru, jež byl v tomto případě implementován jako součást softwaru mikrokontroléru.This master's thesis focuses on designing and implementing a framework that would offer basic program resources for application development on hardware platform FITkit Minerva. First part of this work focuses on designing a data channel between PC and the kit for which the USB interface was used. Next part focuses on implementing a channel between an ARM based microcontroller and FPGA Xilinx Spartan-6. That led to creating a special system inside FPGA that allows adding new HW components that communicate with the microcontroller, which can be used for implementing HW acceleration techniques. Another outcome of this work is a debugging interface that allows to program and debug FPGA using development environment Xilinx ISE without a need of the original Xilinx JTAG adapter. This was achieved by using the XVC protocol that allows to create a custom JTAG adapter that in this case was implemented in the software of the microcontroller.