Estudio de las capacidades del dispositivo Zynq-7020 para prototipado de plataformas de neuroestimulación de alto número de canales
En los últimos años la neuroestimulación ha evolucionado desde sistemas analógicos simples a plataformas digitales avanzadas capaces de generar impulsos eléctricos precisos en múltiples canales. Este trabajo presenta el desarrollo de un sistema de estimulación multicanal en la plataforma Zynq-7020,...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión enviada para evaluación y publicación |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Sevilla (US) |
| Repositorio: | idUS. Depósito de Investigación de la Universidad de Sevilla |
| OAI Identifier: | oai:idus.us.es:11441/182304 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/11441/182304 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Zynq-7020 Prototipado Neuroestimulación |
| Sumario: | En los últimos años la neuroestimulación ha evolucionado desde sistemas analógicos simples a plataformas digitales avanzadas capaces de generar impulsos eléctricos precisos en múltiples canales. Este trabajo presenta el desarrollo de un sistema de estimulación multicanal en la plataforma Zynq-7020, diseñado para abordar las limitaciones de los dispositivos existentes en términos de precisión temporales, capacidad de implementación y facilidad de uso. El sistema que se presenta en este trabajo integra una interfaz gráfica de usuario HMI desarrollada en Python, y un sistema embebido que procesa los datos y los envía a un controlador en la FPGA, el cual se encarga de discriminar los datos por canal y enviarlos por comunicación SPI a un convertidor digital-analógico. Esta arquitectura permite trabajar con señales de cualquier naturaleza, controlar su amplitud y frecuencia, garantizando en todo momento el cumplimiento de tiempos, la estabilidad y fiabilidad del sistema. Este trabajo también pretende demostrar las ventajas que ofrece el uso de una FPGA en términos de eficiencia en la ejecución de procesos en paralelo, capacidad de procesamiento de alta densidad de datos, control preciso de tiempo y comunicación con sistemas embebidos. Para esto se cuenta con la tarjeta Zedboard [21] de AMD que incluye una FPGA Zynq-7020, y los drivers correspondientes para periféricos como UART, entradas y salidas digitales y analógicas. El módulo incluye un procesador ARM embebido, lo que hace que resulte una solución muy interesante para esta aplicación. El resultado de la integración de estos elementos resulta en una plataforma multicanal, capaz de generar señales complejas con alta precisión temporal, completamente independientes y sincronizadas. Además, la interfaz con el usuario permite que aquellas personas más alejadas del ámbito de la ingeniería puedan interactuar con el sistema. |
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