Návrh adaptivního systému na rekonfigurovatelné platformě s využitím vestavěného analogově číslicového převodníku

Abstract

Táto práca sa zaoberá možnosťou využitia rekonfigurovateľných číslicových systémov na báze FPGA v aplikáciách využívajúcich zmiešané signály. V práci je uvedený opis rekonfigurovateľných architektúr a rekonfigurovateľných a adaptívnych systémov vo všeobecnosti. Ďalej sú analyzované možnosti využitia rekonfigurovateľných vlastností v konjunkcii s využitím prevodníka XADC u FPGA rady 7 od firmy Xilinx a systému Zynq-7000. V práci je predstavená myšlienka možnosti využitia XADC pre meranie indukčnosti ako alternatíva k existujúcemu riešeniu obvodom LDC1000 od Texas Instruments. Systém s využitím FPGA a XADC by priniesol mnoho výhod ako sú: lepšia integrácia systému, lepšie možnosti spracovania signálov, možnosť skonštruovať adaptívny systém s mnoho senzorickými elementmi a v neposlednom rade potencionálne nižšia cena riešenia. V závere práce sú tieto výhody a nevýhody analyzované a sú navrhnuté ďalšie možnosti pokračovania tejto práce.This thesis has its main subject pointed on possibilities of exploiting reconfigurable digital systems on FPGA basis in mixed signal applications. Description of reconfigurable and adaptive systems in general and summary of known architectures is presented in first part of this work. Next, possibilities of exploiting configurability of FPGAs in conjunction with XADC digital to analog converter are examined. These converters are provided in 7-series FPGAs and Zynq-7000 systems from Xilinx. Concept of exploiting XADC for inductance measurements is presented as alternative to existing solution - LDC1000 integrated circuit provided by Texas Instruments. Such system utilizing FPGA and XADC would come with a lot of benefits: better system integration, better signal processing options, possibility of constructing adaptive system with numerous sensory elements and last but not least, lower system cost. Advantages and disadvantages of such approach are analyzed in the very final part of this work and possible options for extension of this work are presented.