UNIBUS: A universal hardware architecture for serial bus interfaces with real-time support
UNIBUS: Seri veri yolu arayüzleri için gerçek zaman destekli genel bir donanım mimarisi
- Tez No: 380988
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞENAN ECE SCHMİDT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Seri veriyolu haberle¸smesi genel olarak, bilgisayar ağlarındaki Ethernet veriyolu, araç içi haberleşmesindeki CAN veriyolu, havacılıkdaki MIL-STD-1553B veriyolu, çevre birimi cihaz haberleşmesindeki UART veriyolu gibi uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu tez çalışması, seri veriyolu arayüzleri uygulamaları için UNIBUS (genel veriyolu); blok seviyesinde öz ve genel bir donanım mimarisi sunmaktadır. UNIBUS, bit operasyonları ve bit senkronizasyonu için gerekli olan katı zamanlama ihtiyaçlarını destekleyerek veri bağı ve fiziksel katman fonksiyonlarını gerçeklemektedir. Donanım blokları ve bu bloklar arasındaki sinyal arayüzleri, yeniden kullanılabilirliği artırmak için protokole özel ve protokolden bağımsız bile¸senleri ayıracak şekilde tasarlanmaktadır. Belirli bir seri veriyolu protokolü, protokole özgü operasyonlar ve arayüzler tanımlanarak UNIBUS ile gerçeklenebilir. UNIBUS mimarisinin çok yönlülüğü, CAN, UART, ARINC-708, ARINC-717 and MIL-STD-1553B protokolleri gerçeklenerek gösterilmektedir. Bu protokoller, farklı uygulama alanlarından ve farklı karmaşıklık seviyelerinden olması maksadıyla seçilmiştir. Bütün bu arayüzler MODELSIM simülasyon aracı kullanılarak gerçeklenmektedir ve protokolde tanımlanan şekilde mesajları değiştiren gönderici ve alıcı gerçeklenerek test edilmektedir. Buna ek olarak, MIL-STD-1553B protokolü FPGA üzerinde tamamıyla gerçeklenmektedir ve bu uygulamanın doğruluğu ticari bir yonga ile haberleşilerek kanıtlanmaktadır. Gerçeklemelerin kaynak ve güç tüketim analizleri, mimarinin genelliğinin ve uygulamaların etkinliğinin azaltılmadığını göstermektedir. UNIBUS, hazır tasarlanmış bloklar ve sinyal arayüzleri sağlayarak, mevcut ve yeni seri veriyolu protokolleri için donanım geliştirme süresini azaltmaktadır. Buna ek olarak, UNIBUS, farklı protokoller arasında ortak olan protokolden bağımsız bile¸senler bir kereye mahsus olarak doğrulandığında ve bloklarla birlikte arayüzleri açık bir şekilde tanımlandığında, tasarımın güvenilirliğini artırmaktadır. UNIBUS gerçek sistemlerde kullanılmak üzere tam boyutlu veriyolu arayüzü bileşenlerinin geliştirilmesinde ve varolan ürünlerin testlerinin geliştirilmesinde kullanılabilir. Bu tarz işlemde, verilen veriyolu arayüzünün gerekli fonksiyonları, test edilen bileşen için iletişime geçen karşı parçayı oluşturmak üzere UNIBUS üzerinde uygulanabilir.
Özet (Çeviri)
Serial bus communication is widely used in different application areas such as Ethernet in computer networking, CAN bus in in-vehicle communications, MIL-STD 1553B in military avionics and UART for peripheral device communication. This thesis work presents UNIBUS (Universal Bus); an abstract, generic block level hardware architecture for implementing serial bus interfaces. UNIBUS realizes the physical and data link layer functions supporting the strict timing requirements for bit operations and synchronization. The hardware blocks and signal interfaces among these blocks are designed to separate the protocol specific and protocol independent components to increase reusability. A specific serial bus protocol can be implemented using UNIBUS by defining the protocol specific operations and interfaces. The versatility of UNIBUS is demonstrated by realizing CAN, UART, ARINC-708, ARINC-717 and MIL-STD-1553B on this architecture. These serial bus interfaces are purposely selected to be from different application areas and levels of complexity. All these interfaces are implemented using MODELSIM simulation tool and tested by realizing a sender and receiver that exchange messages as specified. Furthermore MIL-STD- 1553B is fully implemented on FPGA and its correctness is verified by communication to a commercial chip. The analysis of the resource and power consumption of the realizations shows that the generality of the architecture does not decrease the efficiency of the implementations. UNIBUS decreases the hardware development time for existing and possibly new serial bus protocols by providing the readiliy designed blocks and signal interfaces. Furthermore UNIBUS increases the reliability of the design as the reused protocol independent components that are common among different protocols need to be verified only once and the blocks together with their interfaces are clearly defined. UNIBUS can be both used for the development of full scale serial bus interface components to be used in real systems as well as developing test benches for existing products. In such deployment, a given bus interface's desired functions can be implemented on UNIBUS to achieve a communicating counterpart for the tested component.
Benzer Tezler
- Experimental combustion analysis of diesel engine
Dizel içten yanmalı motorlarda yanmanın deneysel incelenmesi
TOLGAHAN KAYA
Doktora
İngilizce
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN AKIN KUTLAR
DR. ÖZGÜR OĞUZ TAŞKIRAN
- Avrupa Birliği ve Türk Hukukunda tek kişilik şirket
Single member companies in European Union and Turkish Law
ALİ İHSAN YARAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
HukukAnkara ÜniversitesiAvrupa Birliği ve Uluslararası Ekonomik İlişkiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SANEM SUPHİYE BAYKAL
- Türkiye'de memur sendikacılığı ve memur sendikalarının toplu sözleşme ve grev hakkı problemi
The Problem of the unious of officials and the problem of their collective agrement and the right of strike in Turkey
BELGİN BAYSAL ALKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Kamu YönetimiGazi ÜniversitesiKamu Yönetimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM ONGÜN