Interacção remota com circuitos implementados em FPGA

Abstract

Com crescente utilização nos últimos anos de dispositivos como as FPGAs, a construção de módulos reutilizáveis tornou-se importante para a implementação de sistemas cada vez mais complexos. Este tipo de sistemas frequentemente necessita comunicação remota para diversos fins, como por exemplo para controlo remoto, alteração de parâmetros, verificação de estados, entre outros. Nesta tese foi assim desenvolvido um bloco reutilizável que forneça aos sistemas baseados em FPGA a capacidade de comunicarem sem fios. Dentro dos sistemas implementados em FPGA, foi analisada a aplicabilidade na prática de modelos avançados de máquinas de estados finitos, para a implementação em hardware de algoritmos de controlo modulares, hierárquicos, recursivos e paralelos. Para isso, foi implementado um componente reutilizável, denominado buffer de prioridade, que é descrito em detalhe e é sintetizado a partir de uma especificação modular, hierárquica, recursiva e paralela. Nesta dissertação também é descrito um sistema para controlo automático de um parque de estacionamento. Este sistema composto pelo controlo central e pelo controlo de cada carro são inicialmente ligados directamente, dentro da mesma FPGA, para efeitos de simulação. Para a gestão dos lugares é aplicado o buffer de prioridade construído anteriormente. Por fim, é demonstrado um sistema com controlo remoto, através da implementação da interface sem fios desenvolvida entre o controlo central e o controlo dos carros. O protótipo do sistema completo foi projectado, implementado em FPGA, avaliado e testado com êxito. Os resultados pertinentes podem ser avaliados através de uma simulação visual apresentada num monitor VGA, evitando assim a necessidade de um ambiente físico dispendioso. Alguns resultados desta tese serão publicados num artigo [1] aceite para apresentação numa conferência internacional.