Автоматизоване проєктування вбудованих систем цифрового оброблення сигналів на платформі SoC
Об’єктом дослідження є процедури автоматизованого проєктування та аналізу алгоритмів цифрового оброблення сигналів на технологічній платформі SoC. Предмет вивчення – моделі, методи та процедури проєктування та оптимального вибору компонентів SoC для реалізації алгоритмів цифрового оброблення сигнал...
Saved in:
| Main Authors: | , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Kharkiv National University of Radio Electronics
2024-03-01
|
| Series: | Сучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://itssi-journal.com/index.php/ittsi/article/view/469 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1849414896808099840 |
|---|---|
| author | Alexander Shkil Dariia Rakhlis Inna Filippenko Valentyn Korniienko Tetiana Rozhnova |
| author_facet | Alexander Shkil Dariia Rakhlis Inna Filippenko Valentyn Korniienko Tetiana Rozhnova |
| author_sort | Alexander Shkil |
| collection | DOAJ |
| description |
Об’єктом дослідження є процедури автоматизованого проєктування та аналізу алгоритмів цифрового оброблення сигналів на технологічній платформі SoC. Предмет вивчення – моделі, методи та процедури проєктування та оптимального вибору компонентів SoC для реалізації алгоритмів цифрового оброблення сигналів аудіоспектра. Метою дослідження є розроблення моделей та процедур для визначення можливостей компромісного розподілу обчислень алгоритмів оброблення сигналів у циклі автоматизованого проєктування на технологічній платформі SoC за критерієм продуктивності й доцільності використання апаратної та програмної реалізації алгоритмів. У статті розв’язуються такі завдання: розгляд процедур взаємодії процесорного ядра з програмованою логікою у складі систем на кристалі; розвиток процедур автоматизованого проєктування та аналізу систем оброблення сигналів із використанням мов програмування та мов опису апаратури для реалізації вбудованих систем. Упроваджуються такі методи: імплементація алгоритмів цифрового оброблення сигналів мовою програмування С та інструментів високорівневого синтезу для реалізації IP-блоків, діагностичний експеримент способом генерації тестових патернів сигналів та аналіз результатів оброблення на виході системи. Досягнуті результати. На основі аналізу процедур взаємодії процесорного ядра та програмованої логіки на обраній платформі SoC спроєктовано модель системи оброблення сигналів аудіоспектра. Практичну реалізацію виконано на базі стеку інструментальних засобів САПР Vivado/Vitis/Vitis HLS. Проведено верифікацію запропонованої моделі з використанням програмованого генератора тестових сигналів та аналізу отриманих характеристик цифрових фільтрів на виході системи. Висновки. У статті проаналізовано принципи проєктування вбудованих систем оброблення інформації, що реалізуються в системах на кристалі. Розглянуто принципи побудови та аналізу систем цифрового оброблення сигналів на базі систем на кристалі, що містять програмовану логіку та процесорну частину. Розроблені методи апробовано на алгоритмах CIC- та FIR-фільтрів на технологічній платформі SoC FPGA сімейства ZYNQ-7000 фірми Xilinx.
|
| format | Article |
| id | doaj-art-91cbfb54cb0a423bb0c7d182489c4082 |
| institution | Kabale University |
| issn | 2522-9818 2524-2296 |
| language | English |
| publishDate | 2024-03-01 |
| publisher | Kharkiv National University of Radio Electronics |
| record_format | Article |
| series | Сучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості |
| spelling | doaj-art-91cbfb54cb0a423bb0c7d182489c40822025-08-20T03:33:41ZengKharkiv National University of Radio ElectronicsСучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості2522-98182524-22962024-03-011(27)Автоматизоване проєктування вбудованих систем цифрового оброблення сигналів на платформі SoCAlexander Shkil0Dariia Rakhlis1Inna Filippenko2Valentyn Korniienko3Tetiana Rozhnova4Харківський національний університет радіоелектронікиХарківський національний університет радіоелектронікиХарківський національний університет радіоелектронікиХарківський національний університет радіоелектронікиХарківський національний університет радіоелектроніки Об’єктом дослідження є процедури автоматизованого проєктування та аналізу алгоритмів цифрового оброблення сигналів на технологічній платформі SoC. Предмет вивчення – моделі, методи та процедури проєктування та оптимального вибору компонентів SoC для реалізації алгоритмів цифрового оброблення сигналів аудіоспектра. Метою дослідження є розроблення моделей та процедур для визначення можливостей компромісного розподілу обчислень алгоритмів оброблення сигналів у циклі автоматизованого проєктування на технологічній платформі SoC за критерієм продуктивності й доцільності використання апаратної та програмної реалізації алгоритмів. У статті розв’язуються такі завдання: розгляд процедур взаємодії процесорного ядра з програмованою логікою у складі систем на кристалі; розвиток процедур автоматизованого проєктування та аналізу систем оброблення сигналів із використанням мов програмування та мов опису апаратури для реалізації вбудованих систем. Упроваджуються такі методи: імплементація алгоритмів цифрового оброблення сигналів мовою програмування С та інструментів високорівневого синтезу для реалізації IP-блоків, діагностичний експеримент способом генерації тестових патернів сигналів та аналіз результатів оброблення на виході системи. Досягнуті результати. На основі аналізу процедур взаємодії процесорного ядра та програмованої логіки на обраній платформі SoC спроєктовано модель системи оброблення сигналів аудіоспектра. Практичну реалізацію виконано на базі стеку інструментальних засобів САПР Vivado/Vitis/Vitis HLS. Проведено верифікацію запропонованої моделі з використанням програмованого генератора тестових сигналів та аналізу отриманих характеристик цифрових фільтрів на виході системи. Висновки. У статті проаналізовано принципи проєктування вбудованих систем оброблення інформації, що реалізуються в системах на кристалі. Розглянуто принципи побудови та аналізу систем цифрового оброблення сигналів на базі систем на кристалі, що містять програмовану логіку та процесорну частину. Розроблені методи апробовано на алгоритмах CIC- та FIR-фільтрів на технологічній платформі SoC FPGA сімейства ZYNQ-7000 фірми Xilinx. https://itssi-journal.com/index.php/ittsi/article/view/469вбудовані системи; системи на кристалі; FPGA; мова програмування С; алгоритми цифрового оброблення сигналів; аудіосигнали; цифрові фільтри. |
| spellingShingle | Alexander Shkil Dariia Rakhlis Inna Filippenko Valentyn Korniienko Tetiana Rozhnova Автоматизоване проєктування вбудованих систем цифрового оброблення сигналів на платформі SoC Сучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості вбудовані системи; системи на кристалі; FPGA; мова програмування С; алгоритми цифрового оброблення сигналів; аудіосигнали; цифрові фільтри. |
| title | Автоматизоване проєктування вбудованих систем цифрового оброблення сигналів на платформі SoC |
| title_full | Автоматизоване проєктування вбудованих систем цифрового оброблення сигналів на платформі SoC |
| title_fullStr | Автоматизоване проєктування вбудованих систем цифрового оброблення сигналів на платформі SoC |
| title_full_unstemmed | Автоматизоване проєктування вбудованих систем цифрового оброблення сигналів на платформі SoC |
| title_short | Автоматизоване проєктування вбудованих систем цифрового оброблення сигналів на платформі SoC |
| title_sort | автоматизоване проєктування вбудованих систем цифрового оброблення сигналів на платформі soc |
| topic | вбудовані системи; системи на кристалі; FPGA; мова програмування С; алгоритми цифрового оброблення сигналів; аудіосигнали; цифрові фільтри. |
| url | https://itssi-journal.com/index.php/ittsi/article/view/469 |
| work_keys_str_mv | AT alexandershkil avtomatizovaneproêktuvannâvbudovanihsistemcifrovogoobroblennâsignalívnaplatformísoc AT dariiarakhlis avtomatizovaneproêktuvannâvbudovanihsistemcifrovogoobroblennâsignalívnaplatformísoc AT innafilippenko avtomatizovaneproêktuvannâvbudovanihsistemcifrovogoobroblennâsignalívnaplatformísoc AT valentynkorniienko avtomatizovaneproêktuvannâvbudovanihsistemcifrovogoobroblennâsignalívnaplatformísoc AT tetianarozhnova avtomatizovaneproêktuvannâvbudovanihsistemcifrovogoobroblennâsignalívnaplatformísoc |