дипломная_презентация_Алексеев_Павел

1. Некоммерческое акционерное общество «Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И.Сатпаева»  

Некоммерческое акционерное общество «Казахский национальный исследовательский технический
университет имени К.И.Сатпаева»
Институт автоматики и информационных технологий
Кафедра «Электроники, телекоммуникации и космических технологий»
ОП: «6B07104 – Electronic and Electrical Engineering»
Тема: «Проектирование многоканального интерфейса SPI на FPGA»
.
Выполнил обучающийся: Алексеев Павел Валерьевич
Научный руководитель: PhD, ассоциированный профессор кафедры «ЭТиКТ» Бапышев А.М.

2.

3.

Имеется исходный проект цилиндрического волюметрического 3D-LED-дисплея,
включающий в себя механизм вращения, дисплейную панель, оптический энкодер,
микросхемы TLC5940NT, USB-карту памяти и плату управления.
Цели работы: спроектировать устройство управления микросхемами LED-драйверов
TLC5940NT в рамках системы волюметрического 3D-LED-дисплея, использующее протокол
SPI, и разработать специальную конструкцию диска-держателя дисплейной панели,
способную отображать достоверный объём транслируемого изображения.
Дисплейная панель состоит из 48 LED-линеек на которых распаяны RGB-светодиоды.
Частота развёртки должна составлять минимум 24 кадра в секунду для достижения эффекта
POV. Двумя LED-линейками управляет один драйвер TLC5940NT, то есть SPI-интерфейс
насчитывает 24 канала. Тактовая частота передачи данных на один LED-драйвер должна
составлять 30 МГц, что означает необходимость использования параллельной топологии
каналов. В таком случае общая частота SPI-интерфейса составляет 720 МГц.
Настолько высокой частоты передачи данных невозможно достичь используя
классические низкоскоростные микроконтроллеры типа Arduino. Именно поэтому необходимо
использовать микроконтроллеры на базе ПЛИС.
3

4.

4

5.

5

6.

6

7.

7

8.

8

9.

9

10.

10

11.

11

12.

12

13.

13

14. SystemVerilog – это язык, используемый для описания работы устройства на уровне микросхемы. С его помощью можно создавать

принципиальные «чертежи» логики сложных
микроэлектронных устройств, таких как
микроконтроллеры и микропроцессоры. Язык
даёт возможность проектировать, разрабатывать
и верифицировать микросхемы до их
физического
изготовления,
позволяя
программно устанавливать желаемое поведение
устройств и проверять их корректную работу с
помощью компьютерного моделирования. Это
экономит финансы и время, поскольку гораздо
выгоднее исправлять ошибки в программном
коде, чем в уже изготовленной плате.
14

15.

15

16.

16

17. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения работы были произведены необходимые расчёты,
спроектирован, разработан и верифицирован эффективный программный блок
высокоскоростного параллельного 24-канального SPI-интерфейса и разработана
специальная конструкция диска-держателя дисплейной панели. Разработанные узлы
полностью удовлетворяют требованиям к быстродействию и достоверности объёма
транслируемого 3D-изображения.
Практическая ценность данной работы заключается в возможности
использования разработанной системы, состоящей из программного блока и
специального диска-держателя, в качестве целостной подсистемы для интеграции в
систему дисплейной панели проекта цилиндрического волюметрического 3D-LEDдисплея.
Разработанная система может быть использована как для модификации
исходного проекта дисплея, так и в качестве основы дисплейной панели будущих
проектов цилиндрических волюметрических 3D-LED-дисплеев.
Данная работа является важным шагом на пути к созданию
быстродейственных, гибких и масштабируемых систем управления, способных
эффективно решать задачи по управлению светодиодами волюметрических дисплеев.
17

18. Спасибо за внимание