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Donnerstag, 1. Juni 2017, 10:02

Implementierung eines FPGA-basierten Systems zur Charakterisierung von Speicherbausteinen

Elektronische Speicherbausteine finden sich in nahezu jedem elektronischen System. Abhängig von der jeweiligen Anwendung werden an die Bausteine verschiedene Anforderungen gestellt. Gerade die Ausfallsicherheit bzw. Erhaltung der gespeicherten Informationen stellen hier wichtige Eigenschaften dar. Besonders für spezielle Einsatzgebiete wie etwa in der Raumfahrt ist eine Zertifizierung erforderlich, um die korrekte Funktionalität auch unter harten Umgebungsbedingungen (Temperatur, Strahlung, …) zu gewährleisten. Für diese Zertifizierung müssen die Speicher zuvor unter ähnlichen Bedingungen ausgiebig charakterisiert werden.

Um verschiedene Interface-Standards der Speicher zu unterstützen und um maximale Flexibilität hinsichtlich der einzelnen Testverfahren zu ermöglichen, bieten sich FPGA-basierte Systeme besonders an. Durch die rekonfigurierbare Hardware lassen sich nicht nur anwendungsspezifische Aufgaben hochoptimiert implementieren; es können auch zusätzliche Eigenschaften zu einem späteren Zeitpunkt nachgerüstet werden.

Im Rahmen dieser Arbeit soll in Kooperation mit der Firma hitest ein FPGA-basiertes Testsystem für Speicherbausteine entwickelt werden. Als Entwicklungsboard soll hier das ARTY Board der Firma Xilinx zum Einsatz kommen, das trotz niedrigem Preis ein leistungsstarkes FPGA sowie eine Vielzahl von Kommunikations- (UART, Ethernet) und Erweiterungsschnittstellen (Arduino, Pmod) bietet. Für diese Platform soll ein auf einem Soft-Core-Prozessor basierendes System erstellt werden. Neben einer Schnittstelle mit entsprechendem Kommunikationsprotokoll zum Host-Rechner ist hier besonders die Implementierung eines generischen Speichercontrollers Kernthema dieser Arbeit.

Für diese Arbeit sollten folgende Voraussetzungen erfüllt sein:
  • Sehr gute Kenntnisse in VHDL, (Soft-Core-)Prozessor- und FPGA-Architekturen
  • Gute Kenntnisse in hardwarenaher C-Programmierung

Die Arbeit kann in deutscher oder englischer Sprache verfasst werden. Ein Teil der Arbeit wird bei der Firma hitest durchgeführt.

Kontakt: Stephan Nolting