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Steuerung über FPGA mittels RS-232-Schnittstelle und Optimierung mit MatLab / Simulink

Fernsteuerung des ASURO-Roboters mittels FPGA und serieller Schnittstelle

Title: Steuerung über FPGA mittels RS-232-Schnittstelle und Optimierung mit MatLab / Simulink

Research Paper (undergraduate) , 2008 , 16 Pages , Grade: 1,7

Autor:in: Dipl.-Ing. (FH) Eric Liebau (Author)

Computer Science - Programming
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Summary Excerpt Details

Für den Roboter ASURO (Another Small and Unique Roboter from Oberpfaffenhofen) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) gilt es eine FPGA-basierte Schaltung zu entwickeln, um diesen über eine RS-232-Schnittstelle per Infrarot (IR) oder einer anderen vergleichbaren seriellen asynchronen Übertragung, wie zum Beispiel Bluetooth, fernzusteuern.

Dabei sollen das Xilinx XUP Developerboard und der Xilinx Virtex-II Pro XC2VP30 FPGA verwendet werden.

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Inhaltsverzeichnis

  • I. Inhaltsverzeichnis
  • II. Aufgabenstellung
  • III. Durchführung
    • III.1. Entwicklungswerkzeuge
      • III.1.1. Hardware
      • III.1.2. Software
    • III.2. Vorüberlegungen
      • III.2.1. Tastenbelegung
      • III.2.2. FPGA-Schematic
    • III.3. Modulbeschreibung
      • III.3.1. Eingänge
      • III.3.2. Ausgänge
      • III.3.3. ClkDevide
      • III.3.4. Debounce
      • III.3.5. FIFO
      • III.3.6. miniUART
      • III.3.7. StatusAutomat
      • III.3.8. Decoder
    • III.4. Pin-Belegung
    • III.5. Simulation und Praxistest
  • IV. Material & Literatur

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung einer FPGA-basierten Schaltung für den Roboter ASURO, die eine serielle, asynchrone Steuerung über eine RS-232-Schnittstelle ermöglicht. Die Steuerung erfolgt per Infrarot oder einer vergleichbaren seriellen Übertragung, wie zum Beispiel Bluetooth. Das Xilinx XUP Developerboard und der Xilinx Virtex-II Pro XC2VP30 FPGA werden für die Realisierung der Schaltung eingesetzt.

  • Entwicklung einer FPGA-basierten Schaltung für die Steuerung des ASURO-Roboters
  • Implementierung einer seriellen, asynchronen Steuerung über eine RS-232-Schnittstelle
  • Einsatz des Xilinx XUP Developerboards und des Xilinx Virtex-II Pro XC2VP30 FPGA
  • Steuerung des Roboters per Infrarot oder Bluetooth
  • Modularer Aufbau der Schaltung durch verschiedene Module.

Zusammenfassung der Kapitel

Das erste Kapitel befasst sich mit der Aufgabenstellung der Arbeit. Kapitel III beschreibt die Durchführung der Entwicklung, einschließlich der verwendeten Hardware und Software, sowie die Vorüberlegungen zur Tastenbelegung und der FPGA-Schematik. Kapitel III.3 erläutert detailliert die Funktion und den Aufbau verschiedener Module, die in der Schaltung eingesetzt werden, wie z.B. Eingänge, Ausgänge, ClkDevide, Debounce, FIFO, miniUART, StatusAutomat und Decoder. Das vierte Kapitel behandelt die Pin-Belegung des FPGAs und das fünfte Kapitel beschreibt die Simulation und den Praxistest der entwickelten Schaltung. Schließlich werden in Kapitel IV Materialien und Literaturquellen der Arbeit aufgelistet.

Schlüsselwörter

Die wichtigsten Schlüsselwörter dieser Arbeit sind FPGA, ASURO-Roboter, RS-232-Schnittstelle, serielle, asynchrone Übertragung, Infrarot, Bluetooth, Xilinx XUP Developerboard, Virtex-II Pro XC2VP30 FPGA, Modulbeschreibung, Debounce, FIFO, miniUART, StatusAutomat, Decoder, Pin-Belegung, Simulation, Praxistest.

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Details

Title
Steuerung über FPGA mittels RS-232-Schnittstelle und Optimierung mit MatLab / Simulink
Subtitle
Fernsteuerung des ASURO-Roboters mittels FPGA und serieller Schnittstelle
College
University of Applied Sciences Jena  (Fachbereich für Elektrotechnik und Informationstechnik)
Course
Komplexpraktikum - Mikroprozessortechnik
Grade
1,7
Author
Dipl.-Ing. (FH) Eric Liebau (Author)
Publication Year
2008
Pages
16
Catalog Number
V166207
ISBN (eBook)
9783640845835
ISBN (Book)
9783640849246
Language
German
Tags
ASURO Xilinx FPGA RS-232 Infrarot Fernsteuerung Virtex Virtex-II Pro XC2VP30 ISE VHDL Roboter
Product Safety
GRIN Publishing GmbH
Quote paper
Dipl.-Ing. (FH) Eric Liebau (Author), 2008, Steuerung über FPGA mittels RS-232-Schnittstelle und Optimierung mit MatLab / Simulink, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/166207
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