Publication: Aceleración hardware de funciones trigonométricas
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Publication date
2013-10
Defense date
2013-10-03
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Abstract
En la actualidad hay una gran tendencia hacia el desarrollo de circuitos electrónicos
digitales en FPGAs y sistemas embebidos. Esto se debe principalmente a las ventajas que
estos dispositivos ofrecen frente a otras soluciones más sofisticadas. Este trabajo se centra
en los dispositivos reconfigurables denominados FPGAs. Estos son la solución a
numerosas aplicaciones, siempre y cuando tengan los recursos necesarios. La adopción de
FPGAS en la industria ha sido impulsada debido a que estos dispositivos combinan lo
mejor de los Circuitos Integrados de Aplicación Específica (ASICs) y de los sistemas
basados en microprocesadores. Las grandes ventajas que presentan las FPGAs son las
siguientes: son reprogramables (lo que añade una enorme flexibilidad al flujo de diseño),
los costes de desarrollo y adquisición para pequeñas cantidades tienen un bajo coste
comparado con los ASICs y además; el tiempo de desarrollo también es menor que en
estos últimos.
Este trabajo Fin de Grado consiste en el diseño de un módulo digital que realiza
funciones trigonométricas de forma eficiente en términos de velocidad de procesamiento y
en utilización de recursos, independientemente de la tecnología escogida para su
implementación final, pero aprovechando los recursos existentes actualmente en los
dispositivos presentes en el mercado. Se han aplicado técnicas de aceleración hardware y
se han diseño distintas arquitecturas para evaluar su eficacia en la optimización de
parámetros como velocidad, recursos, hardware, etc. También hemos utilizado distintas
precisiones en cada diseño, las cuales tendrán su implicación en los diferentes resultados.
Finalmente, se ha realizado una implementación hardware del bloque, como prueba
de su viabilidad, en dispositivos reconfigurables (FPGAs) del fabricante Xilinx. No
obstante, el módulo diseñado es independiente de la tecnología final y puede
implementarse en cualquier FPGA o ASIC.
La utilización del bloque diseñado e implementado es muy interesante para
numerosas aplicaciones que realizan tareas de procesamiento de datos para control, cálculo
o comunicaciones, un ejemplo es el control digital de sistemas de potencia.
Description
Keywords
Circuitos electrónicos, FPGA (Field Programmable Gate Array), Funciones trigonométricas, Hardware