Диссертация.
Факультет: ФВТИ
Специальность: "Компьютерные интеллектуальные системы и сети"
Автор: Федько А.В.
Тема: "Разработка IP CORE для Bluetooth."
Руководитель: Зинченко Ю.Е.
Загальна характеристика роботи.
Актуальність теми:
Останнім часом, все більше і більше уваги привертається до пристроїв, які можуть
застосовуватися для передачі даних на невеликі відстані і тим самим дозволяє
відмовитися від великої кількості інформаційних дротів. Одним з варіантів, заміни
дротам, є IrDA – інфрачервоний інтерфейс, але він має велику ваду – неможливість
використовування, коли приймач і передавач знаходяться не у зоні прямої видимості.
Знаючи цю ваду, фірми, які займають домінуючу позицію у галузі комунікації:” 3Com
Corporation, Agere Systems, Inc., Ericsson Technology Licensing, AB, IBM Corporation,
Intel Corporation, Microsoft Corporation, Motorola, Inc., Nokia Mobile Phones, Toshiba
Corporation.„ почали розробляти новий радіо інтерфейс, який отримав назву „BlueTooth”.
Мета та задачi:
Метою проекту є створення IP CORE для Bluetooth. Використано моделі стандартних
компонентів, які можуть уживатися при проектуванні пристроїв, які можуть бути
синтезовані. IP CORE розроблюється для застосування у різних HDL системах, що дозволяє
інтегрувати його до будь-якого HDL проекту, та досягти високої ступені уніфікації,
та стандартизації.
Наукова новизна:
Наукова новизна, полягає у тому, що використовується HDL модель, яка може бути
синтезована з використанням будь-якого стандартного програмного засобу і імплементована
у без використання виробничих потужностей. Також ця модель може використатися у якості
частки більш великого проекту.
Зміст роботи.
Постанова задачi:
При розробці інтерфейсу можна було піти трьома шляхами:
1) Розробити схему БІС. Одна з найбільших вад цього шляху полягає у тому,
що проектування і виробництво БІС має економічний сенс тільки при виготовленні великої
партії мікросхем.
2) Використовувати стандартні мікроконтролери. Головною вадою цього шляху
є те, що отриманий пристрій виявляється неоптимальним за машинними витратами,
а враховуючи поступове зниження цін на ПЛІС, то і за ціною.
3) Розробка синтезуємої HDL моделі пристрою, на даному етапі розвитку світової
індустрії високих технологій, цей шлях дозволяє виробляти дешеві пристрої в незалежності
від кількості, а також має таку неоцінну особливість, як гнучкість застосування,
пристрій може бути імплементований, як безпосередньо, так і у складі цілої системи,
при цьому без суттєвих змін у його структурі.
Таким чином я обрав третій варіант.
Мені треба було визначити яким HDL слід користуватися, а також, на які модулі, потрібно розділити проект.
Принцип дії Bluetooth:
Bluetooth – пристрій для передачі даних за допомогою радіозв’язку на невеличкі
відстані, може використовуватися, як для мобільних, так і для стаціонарних електронних
приладів. Зв’язок встановлюється за допомогою бинарної FM модуляції.
Bluetooth використовує неліцензійну частоту передачі 2.4 ГГц.
Bluetooth система вміщає до себе:
1) Радіо блок.
2) Контролер зв’язку.
3) Менеджер зв’язку та в/в.
4) Інтерфейс хост терміналу.
Два пристрої можуть працювати у режимі „Головний - Залежний”, один „Головний”
модуль може одночасно підтримувати зв’язок з сьома „Залежними”, але може статися,
що може підтримувати і з більшою кількістю, це у випадку, коли „Залежний” модуль
є „Головним” для інших:
а) один „Головний” – один „Залежний”.
b) один „Головний” – декілька „Залежних”.
c) один „Головний”(центральний) – декілька „Залежних”(в тому числі „Головних” статутом нижче).
Структура моделі що синтезується:
У теперішній час найбільш розповсюдженими є такі мови HDL, як VHDL та Verilog.
Вони дозволяють виконати створення моделі, що синтезується, у найкоротший спосіб.
Таким чином є прийнятним використовування цих мов, як поодинці, так і у купі
(змішане програмування).
Розробляти модель слід використовуючи наступну структуру типового застосування Bluetooth:
Для того, щоб модуль можна було назвати універсальним, треба розробити у мові HDL тільки головну частину (BaseBand), з усіма блоками, що входять до неї.
Основні результати.
Розробка IP CORE для Bluetooth дозволить розробляти готові пристрої з використанням
у них Bluetooth у найкоротший термін, що неодмінно віддзеркалиться на його собівартості.
Також зросте гнучкість виробництва. Відпаде потреба у великих промислових потужностях.
Розробка цього проекту проводиться за підтримкою спеціалістів фірм Aldec inc.
та Alatek. Таким чином результати цієї праці будуть широко використовуватися у сучасній галузі високих технологій.
Використані джерела.
1) Specification of the Bluetooth System. Specification Volume 1.
2) Bluetooth IP Core Specification by Jamil Khatib.
