Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: https://hdl.handle.net/20.500.12104/79968
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dc.contributor.advisorBecerra Álvarez, Edwin Christian
dc.contributor.advisorRaygoza Panduro, Juan José
dc.contributor.authorSáenz Saldaña, Josué
dc.date.accessioned2019-12-24T02:33:18Z-
dc.date.available2019-12-24T02:33:18Z-
dc.date.issued2017-01-09
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12104/79968-
dc.identifier.urihttps://wdg.biblio.udg.mx
dc.description.abstractLos FPGA son dispositivos reconfigurables que son muy ecientes y economicos en loque respecta a aplicaciones de bajo volumen de produccion, ya que es facil y rapido diseñarcircuitos digitales en ellos y programarlos en comparacion con otras tecnologias. Sin embargo,su flexibilidad los hace mas grandes en terminos de area, tienen menor velocidad a la horade ejecutar una aplicacion y consumen una mayor cantidad de potencia que sus contrapartesen ASICs.Es por esto que en esta tesis se propone una arquitectura FPGA heterogenea de malla,con bloques de aplicacion especca enfocados en el procesamiento digital de se~nales, con locual se tiene la exibilidad del FPGA y se reduce el consumo de area.Respecto a los bloques de aplicacion especifica se propuso un bloque de mariposa con elcual se pueden implementar diferentes topologias de la Transformada de Rapida de Fourier,como en un arreglo paralelo o en pineline por decir algunas. Ademas, es una operacion muyutil en diferentes areas de la ingeniería y en el ambito cientco.Finalmente, todo el dise~no se plasmo en un lenguaje de descripcion de Hardware, en estecaso se utilizo VHDL, ya que es con el que trabaja Alliance CAD Tools. Con esta herramientafue capaz de sintetizar, simular y crear el layout de dise~no del FPGA. Ademas, para esto seuso tecnologa CMOS de 130 nm.
dc.description.tableofcontentsIndice general IIIIndice de guras VIIIndice de tablas XIAcronimos XIII1. Introduccion 11.1. Justicacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.2. Hipotesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.3. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.3.1. Objetivo General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.3.2. Objetivos Particulares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.4. Metodologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.5. Resultados Esperados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8iv INDICE GENERAL1.6. Organizacion de la Tesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82. Sistemas Logicos Reconfigurables 92.1. Antecedentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.2. Microprocesadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.3. Procesador del Conjuto de Instrucciones de Aplicacion Especifica (ASIPs) . . 132.4. Circuitos Integrados de Aplicacion Especifica (ASICs) . . . . . . . . . . . . . 142.5. ASICs Estructurados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.6. Introduccion a los FPGAs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.7. Tecnologias de Programacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.7.1. Tecnologia de Programacion SRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.8. Bloque Logico Reconfigurable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212.9. Arquitecturas FPGA de Enrutamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242.10. Flujo del Diseño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.10.1. Optimizacion Loogica, Mapeo y Empaquetado . . . . . . . . . . . . . . 282.11. Arquitectura FPGA de Malla o Isla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282.11.1. Flujo de Software para una Arquitectura de Malla . . . . . . . . . . . 342.12. Arquitectura FPGA de Arbol o Jerarquica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342.12.1. Flujo de Software para una Arquitectura Tipo Arbol . . . . . . . . . 39INDICE GENERAL v2.13. Tendencias de Investigacion en FPGAs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402.13.1. FPGAs de Aplicacion Especica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402.13.2. Arquitectura FPGA Hibrida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412.13.3. FPGAs de Tiempo Multiplexado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442.13.4. Arquitecturas de FPGAs Asincronas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452.13.5. Reduccion de Potencia en un FPGA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462.13.6. Arquitecturas de Altera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472.14. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493. Descripcion del FPGA 513.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513.2. Red de Enrutamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523.3. CLB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573.3.1. LUT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593.4. Tiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 603.5. Bloques de Aplicacion Especica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 623.5.1. RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 633.5.2. Mariposa FFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643.6. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69vi INDICE GENERAL4. Resultados de Simulacion Electrica 714.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 714.2. Bloque de Conmutacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 724.3. CLB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 734.4. Tile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 754.5. FPGA Homogeneo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 794.6. Memoria RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 834.7. Transformada de Rapida Fourier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 844.8. FPGA Heterogeneo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 894.9. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 925. Conclusiones y Trabajo Futuro 93A. Tecnologa CMOS 130 nm 97B. Tutorial de Alliance CAD Tools 113Bibliografia 143
dc.formatapplication/PDF
dc.language.isospa
dc.publisherBiblioteca Digital wdg.biblio
dc.publisherUniversidad de Guadalajara
dc.rights.urihttps://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp
dc.subjectSeñales
dc.subjectReconfigurable
dc.subjectCircuitos
dc.subjectFourier
dc.titleMetodología de diseño de un sistema digital reconfigurable para el procesamiento de señales
dc.typeTesis de Maestria
dc.rights.holderUniversidad de Guadalajara
dc.rights.holderSáenz Saldaña, Josué
dc.coverageGUADALAJARA, JALISCO
dc.type.conacytmasterThesis-
dc.degree.nameMAESTRIA EN CIENCIAS EN INGENIERIA ELECTRONICA Y COMPUTACION-
dc.degree.departmentCUCEI-
dc.degree.grantorUniversidad de Guadalajara-
dc.degree.creatorMAESTRO EN CIENCIAS EN INGENIERIA ELECTRONICA Y COMPUTACION-
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