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Laboratorio remoto de FPGA utilizando enfoques de IoT

Autores: Magyari, Alexander; Chen, Yuhua

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Laboratorio remoto de FPGA utilizando enfoques de IoT


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Arrays de compuertas programables en campo
Fpgas
Internet de las cosas
Iot
Calidad educativa
Raspberry pi zero

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 33

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) son dispositivos de gama alta que no se comparten fácilmente entre varios usuarios. En este trabajo, logramos un marco de FPGA accesible de forma remota utilizando enfoques accesibles de Internet de las Cosas (IoT). Buscamos desarrollar un método para que los estudiantes reciban el mismo nivel de calidad educativa en un entorno remoto que en una estructura de curso típica en persona para un curso de diseño digital a nivel universitario. Teniendo en cuenta el costo, podemos combinar la funcionalidad de un FPGA de nivel de entrada y una Raspberry Pi Zero para proporcionar acceso de IoT para trabajos de laboratorio. Los trabajos previos en este campo permiten que solo un usuario acceda a un FPGA a la vez, lo que requiere que los estudiantes programen franjas horarias. Nuestro diseño es único en el sentido de que le da a varios usuarios la capacidad de interactuar simultáneamente con un diseño de nivel superior individual en un FPGA. Este diseño novedoso tiene la ventaja para presentaciones en clase, colaboración y depuración, y elimina la necesidad de restringir el acceso de los estudiantes a un horario para acceder al FPGA. Además, nuestro envoltorio de hardware es liviano, utilizando menos del 1% de los chips de FPGA probados, lo que permite integrarlo con diseños que requieren muchos recursos. La aplicación está diseñada para escalar con diseños grandes; no hay diferencia en la cantidad de usuarios que pueden interactuar con el diseño remoto, independientemente de la complejidad del diseño. Además, la cantidad de usuarios que pueden interactuar con un solo proyecto está limitada solo por las restricciones de ancho de banda impuestas por Google Firebase, que está muy por encima de cualquier número práctico de usuarios para acceso simultáneo.

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