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Título: Desenvolvimento de protótipo de módulo didático digital baseado na tecnologia FPGA
Autor(es): Fermiani, Rodrigo Maraschin
Orientador(es): Kuhn, Gustavo Gomes
Palavras-chave: Sistemas de controle digital
Arranjos de lógica programável em campo
Controladores programáveis
Digital control systems
Field programmable gate arrays
Programmable controllers
Data do documento: 16-Nov-2015
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Referência: FERMIANI, Rodrigo Maraschin. Desenvolvimento de protótipo de módulo didático digital baseado na tecnologia FPGA. 2015. 101 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2015.
Resumo: Este trabalho descreve o estudo realizado para a programação e montagem de um equipamento em forma de protótipo, que servirá como aplicação didática para o laboratório de Sistemas Digitais da UTFPR. O trabalho tem o objetivo de estudar e utilizar conhecimentos da área de sistemas embarcados, especificamente FPGA’s e linguagem de descrição de hardware - VHDL, para o desenvolvimento de um protótipo de módulo didático digital. Foi realizada a identificação dos requisitos do hardware e definição do modelo de FPGA (EP2C5T144). Estudo e desenvolvimento de rotinas de circuitos l lógicos digitais em VHDL. Montagem, configuração e testes do protótipo. Definido o modelo de FPGA, do fabricante Altera, foi necessário o estudo do software Quartus II. Este software faz a comunicação dos códigos descritos ao FPGA. Foram desenvolvidos seis projetos principais, como circuitos lógicos combinacionais (somadores, codificadores) e sequenciais (contadores) e a utilização de circuitos periféricos. Foram testados em laboratório todos os códigos desenvolvidos e os resultados foram compatíveis com os simulados. E ainda, desenvolveu-se materiais de apoio suplementares, um tutorial para utilização do Quartus II e um material com os circuitos lógicos e códigos VHDL dos projetos desenvolvidos, ambos disponíveis nos apêndices.
Abstract: This work describes the programming and building of a prototype, will serve as a teaching application for the Digital Systems Laboratory of UTFPR. The work aims to study and use the knowledge in the embedded systems area, specifically FPGA’s and hardware description language - VHDL, to creation of a prototype of a digital didactic module. Were identified hardware requirements and defined the FPGA model (EP2C5T144). Study and development of digital logic circuits routines in VHDL. Building, configuration and prototype testing. Defined the model of FPGA, Altera’s manufacturer, it was necessary to study the Quartus II software. This software communicates the codes described to the FPGA. Six main projects were developed, as combinational logic circuits (adders, encoders) and sequential (counters) and the using of peripheral circuits. The codes developed were tested in laboratory and the results were consistent with the simulated ones. In addition, it elaborated additional supporting material, a tutorial for using the Quartus II and a material with the logical circuits and VHDL codes of the projects builded, both available in the appendices.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8121
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