Laboratorio remoto de FPGA utilizando enfoques de IoT
Autores: Magyari, Alexander; Chen, Yuhua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
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
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.
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.