All programmable SoC with hardware and software programmability

For measurement applications, it’s possible to implement timeto-digital converters on FPGA. These generate large amounts of data that needs to be stored and elaborated. The project involves building an embedded system running a full operating system on a Zynq SoC, which integrates an FPGA and an ARM CPU, with the objective of transfering large amounts of data and controlling custom logic implemented on the FPGA, elaborating the data and making the system and the data available to clients connected through the Ethernet port. The Linux operating system was chosen. A DMA-based solution was implemented for data transfer, while control was implemented with a memory-mapped connection. Software and a driver were developed to control the hardware and provide an Ethernet interface to the outside world. The system was then used to control a time-to-digital converter. Custom logic and software for this purpose was developed. The system offers ease-of-use and the possibility to easily integrate with existing software and systems thanks to the use of an Ethernet connection.

Per applicazioni di misura, è possibile implementare convertitori time-to-digital in FPGA. Questi dispositivi generano grandi quantità di dati che devono essere immagazzinati ed elaborati. Il progetto consiste nel costruire un sistema embedded con un sistema operativo completo su un SoC Zynq, che integra un FPGA e una CPU ARM, con l’obiettivo di trasferire grandi quantità di dati e controllare la logica custom implementata nell’FPGA, elaborare i dati e rendere il sistema e i dati disponibili a client connessi tramite la porta Ethernet. È stato scelto il sistema operativo Linux. Una soluzione basata su DMA è stata implementata per trasferire i dati, mentre il controllo è stato implementato tramite una connessione di tipo memorymapped. Software e un driver sono stati sviluppati per controllare l’hardware e fornire un’interfaccia Ethernet verso il mondo esterno. Il sistema è poi stato usato per controllare un convertitore time-to-digital. Logica custom e software sono stati sviluppati allo scopo. Il sistema offre facilità d’uso e la possibilità di essere facilmente integrato con software e sistemi esistenti grazie all’uso di una connessione Ethernet.