FPGA-plattform for AHEAD

Abstract

Denne rapporten bygger på arbeidet som er gjort i forbindelse med en FPGA plattform for AHEAD prosjektet. Teori og arbeid i rapporten er bygd rundt den valgte FPGA utviklingsplattformen Suzaku-S. Rapporten begynner med litt beskrivelse av AHEAD og systemet, samt en motivasjon med forklaring av hva dette kan brukes til. Videre går en inn på litt teori om hvilke krav som stilles til slike systemer og hvilke av kravene som er tilfredsstilt ved valget av den nevnte utviklingsplattform. Rapporten inneholder videre en dokumentasjon på arbeidet som er utført og en forklaring på hvordan den ferdige versjon 1 av AHEAD plattformen virker. Resultatet er altså en ferdig FPGA-plattform uten ekstern mikroprosessor, der en heller valgte å bruke FPGAens interne prosessor. Plattformen inngår i en verktøykjede som inneholder utviklings-PC, FPGA-plattform og http-server. Mikroprosessoren i FPGAen kjører en tilpasset uClinux som operativsystem. uClinux er tilpasset spesielt denne prosessoren og dette systemet, og er kompilert på utviklings-PCen. FPGA-plattformen som er implementert er en html/script-basert AHEAD-server. Det vil si at plattformen bruker html kode og en webserver som grensesnitt, samt linker til script for å lage funksjonalitet på plattformen som kan styres eksternt. Den endelige FPGA-plattformen implementerer en dynamisk rekonfigurering styrt eksternt, med to forskjellige maskinvare konfigurasjoner. Resultatet av en aritmetisk operasjon er vist i et webservet grensesnitt, der en kan velge å laste ned en adderende maskinvarekonfigurasjon, og en subtraherende maskinvarekonfigurasjon. Resultatet av operasjonen er da selvfølgelig avhengig av hvilken maskinvarekonstruksjon som er lastet ned til FPGAen. En del av dokumentasjonen i rapporten er direkte skrevet for eventuelt videre arbeid med akkurat denne utviklingsplattform og de designverktøy som er brukt. Det er gitt forslag til hva det kan være lurt å jobbe videre med, og hvilke oppgaver som må prioriteres for å komme nærmere et ferdig AHEAD system. Til slutt er det gitt en konklusjon av arbeidet og hvordan fremdriften har vært.