Diplomarbeit zu vergeben:


Titel:

Implementierung eines generischen Adressgenerators mit Hilfe der rekonfigurierbaren Datenpfadarchitektur

Beschreibung:

In den letzten Jahren finden Feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs) immer mehr Verwendung im Hardwaredesign. Durch ihre hohe Integrationsdichte eignen sich FPGAs zunehmend auch zum Einsatz als konfigurierbarer Coprozessor. Da FPGAs urspruenglich jedoch zum Einsatz in elektronischen Schaltungen entwickelt wurden und deshalb bitorientiert sind, ist ihre Tauglichkeit als Rechenelement begrenzt. Um hier Abhilfe zu schaffen wurde in der AG Hartenstein ein FPGA entwickelt, das wortorientierte Datenpfade besitzt. Diese Struktur heisst rekonfigurierbare Datenpfadarchitektur (rDPA). Hiermit lassen sich nun Schaltungen, die als Rechenelement eingesetzt werden sollen, optimal mit den bekannten Vorzuegen von FPGAs entwickeln.
Das rDPA besteht aus einem regelmaessigen Array mit Prozessorelementen, die durch Datenpfade verbunden sind. Komplexe Funktionen setzten sich aus einfachen Operatoren zusammen, die in die Prozessorelemente konfiguriert werden. Auf Hardwareebene werden die Operatoren mit Hilfe einer Mikroprogrammsprache beschrieben. Zur Programmierung dieser Operatoren ist ein entsprechender Assembler (DPU-Assembler, DPU=Datapath Unit) vorhanden.

 Aufgabe der Arbeit ist die Implementierung eines generischen Adressgenerators auf dem rDPA. Ein generischer Adressgenerator ist ein Generator, der mit Hilfe einiger Parameter selbststaendig Adressen zum Ansteuern von Speicherbausteinen erzeugt. Zu Beginn sind die zum Aufbau des Adressgenerators benoetigten Operatoren in der DPU-Assembler-Sprache zu programmieren und zu Testen. Der Test der Operatoren erfolgt an einer vorgegebenen Simulationsumgebung, die auf der Hardwarebeschreibungssprache Verilog basiert. Nach abgeschlossener Implementierung sollen einige Beispielprogramme fuer den generischen Adressgenerator erstellt und getestet werden.

 Die Diplomarbeit fuehrt in den Bereich der FPGAs insbesondere in die Technik des rDPAs ein. Sie vermittelt Kenntnisse in maschinennaher Programmierung und gibt dem Diplomant die Moeglichkeit sich in Hardwarebeschreibungssprachen sowie die Techniken der Simultion von Hardware einzuarbeiten.
 

Diplomand:

Betreuer: Dipl.-Inform. Michael Herz 
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