Desarrollo de protocolo ethernet en FPGA para el procesamiento digital de datos de cámara termográfica

Con el surgimiento de la tecnología FPGA (Field Programmable Gate Array, Arreglo de Compuertas Programables en Campo) el diseño de hardware se ha visto transformado de forma radical de la simple interconexión de componentes electrónicos a la reconfiguración electrónica por software de un circuito in...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Erick Manuel Lugo Alvarez
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2018
País:México
Institución:Universidad Autónoma de Querétaro
Repositorio:Repositorio Institucional de la Universidad Autónoma de Querétaro
OAI Identifier:oai:ri-ng.uaq.mx:123456789/772
Acceso en línea:http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/772
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Ethernet protocol
FPGA
Microcontrolador
Microcontroller
Protocolo ethernet
INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
Descripción
Sumario:Con el surgimiento de la tecnología FPGA (Field Programmable Gate Array, Arreglo de Compuertas Programables en Campo) el diseño de hardware se ha visto transformado de forma radical de la simple interconexión de componentes electrónicos a la reconfiguración electrónica por software de un circuito integrado especializado; el tamaño y velocidad de los FPGA son equiparables a los ASIC (Application-Specific Integrated Circuit, Circuitos integrados de Aplicación Especifica) pero los FPGA son más flexibles y su velocidad de procesamiento es mayor debido a su arquitectura paralela de interconexión de compuertas permitiendo así la ejecución de varios procesos de forma simultánea. Pese a sus virtudes los FPGA precisan contar con periféricos de comunicación que les permitan explotar plenamente sus cualidades de alta velocidad de procesamiento en aplicaciones que requieren la transferencia de grandes volúmenes de datos; la forma común de solventar este inconveniente es la incorporación de tarjetas de comunicación comerciales pero tienen la desventaja de ser poco adaptables a aplicaciones específicas además de generar costos significativos. Una alternativa a esta problemática es la creación de sistemas a la medida mediante el desarrollo núcleos de propiedad intelectual (IP Cores) de unidades de lógica que otorguen a los FPGA la capacidad de comunicación mediante un protocolo estándar de alta capacidad como lo es Ethernet, haciendo uso de sus prestaciones de velocidad y de confiabilidad, eliminando el uso de equipos comerciales y logrando de este modo independencia tecnológica. La aportación del presente trabajo es implementación de una aplicación Cliente/Servidor entre un FPGA y un Microcontrolador mediante el empleo de un Módulo Ethernet ENC28J60, logrando transferencias de datos a velocidades superiores a 100 Kbps en la generación de interfaces de usuario para la transmisión de datos de cámaras de visión termográficas, como una solución alternativa al procesamiento de imágenes aplicado al análisis termográfico de circuitos eléctricos y equipos mecánicos.