Geri Dön

Comparison of FPGA design methods through implementation of spatial image filters

FPGA tasarım metotlarının uzamsal görüntü filtrelerinin uygulanması yoluyla karşılaştırılması

  1. Tez No: 707179
  2. Yazar: ZEYNEP NUR DOĞANER
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH BAYAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 80

Özet

FPGA üreticileri tarafından hedef tasarımları gerçekleştirmek için çeşitli araçlar geliştirilmektedir. Bu araçlar programlama dilleri itibariyle farklı seviyelere hitap edip, işlevsellik açısından programlayıcıya aynı çıktıları sunabilmektedir. Buradan yola çıkarak, bu araçlarda kullanılan tasarım yöntem ve akışlarının karşılaştırılması ve programlayıcılar için aralarındaki farkların örnek tasarımlar üzerinden netleştirilmesi hedeflenmiştir. Bu tezde, Xilinx firmasının FPGA geliştirme araçlarıyla uzamsal görüntü filte tasarımları ZYBO Z7-10 geliştirme kartı kullanılarak yapılmıştır. RTL seviyesinde ve HLS aracı kullanılarak filtre tasarımları için IPler üretilmiştir. Üretilen bu IPler ZYNQ (ARM Cortex-A9) işlemci ile kullanılarak tasarım çıktıları elde edilmiştir. Filtreler yalnızca ZYNQ-7010 (ARM Cortex-A9), MicroBlaze ve NEORV-32 işlemcileri kullanılarak da gerçeklenmiştir. IP içeren tasarımlar kendi aralarında, işlemciler kendi aralarında ve işlemciler ile IP içeren tasarımlar birbirleri ile kaynak kullanımı, maksimum frekans, işlem süresi, güç tüketimi, öğrenme ve uygulama kolaylığı, filtre sonuçları başlıkları altında karşılaştırılmıştır. Bununla beraber filtre tasarımları tasarım yöntemleri ve akışları gösterilmiş, tasarımlar süreç ve çıktı açısından karşılaştırılarak, tasarım yöntemlerinin avantaj ve dezavantajları ortaya konmuştur. Ayrıca gerçekleştirilecek filtre tasarımlarına ait süreçlerin adımları paylaşılacağından tezin benzer projelere kaynak oluşturacağı düşünülmektedir.

Özet (Çeviri)

FPGA vendors develop various tools for implementing goal designs. These tools are at different levels in terms of programming language but can offer the same outputs to the programmer in terms of functionality. Design methods and design flow used in these tools are compared and their distinctions are clarified with toy examples. With Xilinx's development tools, this thesis implements spatial image filters on the ZYBO Z7-10 development board. IP cores are generated for those spatial filters both at the RTL level and using the HLS tool. These IPs are used with an ARM Cortex-A9 processor and obtained filter outputs accordingly. Filters were also implemented using only ZYNQ-7010 (ARM Cortex-A9), MicroBlaze and NEORV-32 processors. IP-containing designs were compared among themselves, processors among themselves, and processors and IP-containing designs with each other under the headings of resource usage, maximum frequency, processing time, power consumption, learning and application convenience, and filter results. In addition, different levels of design methods and flows are shown to the users through filter designs, the designs are compared in terms of design process and output, and the advantages and disadvantages of design methods are revealed. In addition, since the steps of the processes of the filter designs to be implemented will be shared, it is thought that the thesis will be a source for similar projects.

Benzer Tezler

  1. Sahada programlanabilir kapı dizileri ile lojik devre tasarımı ve VHDL kullanılarak bazı devrelerin gerçekleştirilmesi

    Başlık çevirisi yok

    ATEŞ BERNA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET DERVİŞOĞLU

  2. FPGA based hardware accelerator for euler equations with finite volume method

    Euler denklemleri için sonlu hacimler yöntemi ile FPGA tabanlı donanım hızlandırıcı

    EMİNE ELİF YİĞİT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN YENİÇERİ

  3. Hardware design of K2RED modular multiplication algorithm used in number theoretic transform for post quantum cryptography and homomorphic encryption

    Post kuantum kriptografi ve homomorfik şifreleme için sayı teorik dönüşümünde kullanılan K2RED modüler çarpma algoritmasının donanım tasarımı

    FURKAN CAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SIDDIKA BERNA ÖRS YALÇIN

  4. Bir motor kontrol sisteminin model tabanlı donanım ve yazılım ortak tasarımı

    Model-based hardware and software mutual design of a motor control system

    SEDAT İN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SIDDIKA BERNA ÖRS YALÇIN

    DOÇ. DR. HASAN TİRYAKİ

  5. FPGA üzerinde MAC/IP/UDP protokolünün gerçeklenmesi

    Implementation of MAC/IP/UDP protocol on FPGA

    SERVET AYOK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN