FPGA ve mikrodenetleyicinin pc ile seri haberleşmesi performans karşılaştırması

Abstract

Evrensel asenkron alıcı vericisi (UART), bilgisayarlar ve diğer çevresel aygıtlar arasında seri iletişim için kullanılan bir cihazdır. Bu proje bir evrensel asenkron alıcı verici (UART) tasarımını açıklar. Bu çalışma üç parçadan oluşur: Birinci parçada; VERILOG dili kullanılarak FPGA üzerinde çalışacak bir UART protokolü programlandı. İkinci parçada bir mikrodenetleyici, C dili kullanılarak hazır kütüphanelerden UART tasarlandı. Üçüncü parça ise mikrodenetleyici ve FPGA arasında haberleşme sağlayacak olan bilgisayardaki C# dilinde yazılan arayüz panelidir. Bu yüksek lisans tezi iki kısımdan oluşur. Birinci kısımda bilgisayardaki seri iletişim arayüz programından iki basamaklı iki sayı FPGA'e gönderildi. Bu sayılar seven segment displayde gösterildi. Bu iki sayının toplamları seven segment displayde gösterilip tekrar bilgisayardaki seri iletişim arayüz programına gönderildi. Seri iletişim programı sonucu mikrodenetleyiciye gönderip seven segment displayde gösterildi. Sistem mikrodenetleyici-bilgisayar-FPGA sırasıyla da çalıştırılabilir. Bilgisayardaki seri iletişim arayüz programı ile sistem sıfırlanabilir. İkinci kısımda ise mikrodenetleyicinin ölçtüğü sıcaklık değerleri bilgisayardaki seri iletişim arayüz programı aracılığıyla FPGA gönderildi. FPGA bu sıcaklık değerlerinin ortalamasını alarak bilgisayardaki seri iletişim arayüz programına gönderdi. FPGA'in yapması gereken işler mikrodenetleyici tarafından yapılarak bilgisayar arayüz programı aracılığıyla FPGA'e hazır olarak verilmiştir. Bu şekilde FPGA'in iş yükü ve maaliyeti azaltıldığı gösterilmiştir.The Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART) is a device used for serial communication between computers and other peripheral devices. This project describes the design of a universal asynchronous transceiver (UART). This study consists of three parts: In the first part; A UART protocol was programmed to work on the FPGA using the VERILOG language. In the second part, the UART was designed using a microcontroller C language. The third part is the interface panel written in C# on the computer that will provide communication between the microcontroller and FPGA. This master's thesis consists of two parts. In the first part, two numbers were sent to FPGA from the serial communication interface program on the computer. These numbers are shown on the segment display. The totals of these two numbers were displayed in the segment display and sent back to the serial communication interface program on the computer. The serial communication program was sent to the microcontroller and was shown on the segment display. The system microcontroller-computer-FPGA can also be operated respectively. The system can be reset with the serial communication interface program on the computer. In the second part, the temperature values measured by the microcontroller are sent to the FPGA via the serial communication interface program on the computer. The FPGA received the average of these temperature values and sent it to the serial communication interface program on the computer. The tasks that FPGA should do are made by microcontroller and ready to FPGA by computer interface program. In this way, the workload and cost of FPGA has been shown to be reduced