Generación de plataforma SoC sobre OcPoC con integración en petalinux de periféricos personalizados para el funcionamiento y localización del sistema a partir de tecnología de ultrasonidos

Abstract

La velocidad en el avance de la tecnología permite la aplicación de nuevas técnicas a más campos requi- riendo personas con amplios conocimientos del funcionamiento de los sistemas y su funcionamiento. La aparición de los SoC’s permite flexibilizar los sistemas para adaptarlos a la gran mayoría de aplicaciones, uniendo las ventajas de los sistemas basados en hardware reconfigurable con los recursos de un sistema ASIC. Para el manejo de esta complejidad de recursos es aconsejable la integración de los recursos hardware disponibles bajo un sistema operativo embebido, optimizado para los mismos. Se requiere por lo tanto un acceso desde el nivel del sistema operativo al hardware para el control de periféricos y módulos generados, para esta tarea se utilizan los device drivers. Un device driver es un software de bajo nivel que permite conectar el kernel del usuario con el nivel hardware. Una vez el sistema es capaz de acceder al hardware a través de los device drivers, requiere la posibilidad de ejecutar aplicaciones de alto nivel, que permitan al sistema conseguir los recursos requeridos en las especificaciones del sistema. La flexibilidad que se consigue en el sistema con la integración del hardware reconfigurable, el sistema operativo, los device drivers y las aplicaciones de alto nivel los hace muy útiles en prototipado e investigación. Este proyecto se ha centrado en la generación e integración de un sistema completo. Incluyendo la generación de la base hardware que se requiere utilizar, en la que se integra un periférico hardware de procesado de datos. Un sistema operativo embebido basado en Linux optimizado para el hardware utilizado que permite la gestión de las comunicaciones y recursos disponibles para el control del sistema. La generación de los device drivers necesarios para el control de los periféricos hardware específicos desde el espacio de kernel del sistema operativo. Por último, la creación de una aplicación de alto nivel que permite la ejecución de un algoritmo de localización a partir de trilateración hiperbólica a partir del procesado hardware de las señales de ultrasonidos recibidas desde una baliza de posición conocida.

The speed in the advancement of technology allows the application of new techniques to more fields requiring people with extensive knowledge of the operation of systems and their operation. The appearance of the SoC’s allows flexibility of the systems to adapt them to the vast majority of applications, joining the advantages of hardware-based systems reconfigurable with the resources of an ASIC system. For the management of this complexity of resources it is advisable to integrate the hardware resources available under an embedded operating system, optimized for same. Therefore, access from the operating system level to the hardware for the control of peripherals and modules generated, for this task they are used the device drivers. A device driver is a low level software that allows you to connect the user’s kernel with the hardware level. Once the system is able to access the hardware through the device drivers, it requires the possibility of executing high-level applications that allow the system to achieve resources required in the system specifications. The flexibility that is achieved in the system with the reconfigurable hardware integration, the operating system, the devices High-level drivers and applications make them very useful in prototyping and research. This project has focused on the generation and integration of a complete system. Including the gene- ration of the hardware base that is required to be used, in which a Peripheral data processing hardware. An embedded Linux-based operating system optimized for the hardware used that allows communications management and resources available for system control. The generation of device drivers necessary for the control of specific hardware peripherals from the space of operating system kernel. Finally, the creation of a high level application that allows the execution of a location algorithm from hyperbolic trilateration from the hardware processing of the ultrasound signals received from a radio beacon of known position.