Diseño de Hardware y Software de Systems on Chip empleando tecnología Xilinx EDK

Resumen

El presente artículo resume el proceso empleado para obtener el primer System on Chip (SoC) diseñado, desarrollado, y emulado en la Escuela Politécnica del Ejército (ESPE) y en el Ecuador. Se demostrará que combinando las ventajas del diseño sobre Field Programable Gate Arrays (FPGAs) empleando la reutilización de IP Cores y plataformas, junto al uso de la tecnología de desarrollo Xilinx EDK, se puede diseñar tanto el hardware como el software de un chip de manera rápida y económicamente fiable. Además, se detalla el uso de la metodología Platform Based Design (PBD) y del concepto de co-diseño de hardware y software para diseñar las capas de hardware, sistema operativo y aplicación de un chip. La capa de hardware contiene una serie de IP Cores gobernados por un procesador MicroBlaze trabajando dentro de la arquitectura CoreConnect de IBM. Mientras que la capa de sistema operativo está conformada por drivers, librerías y el Sistema Operativo en Tiempo Real (RTOS) Xilkernel. Por último, la capa de aplicación tiene la funcionalidad de controlar una planta de temperatura, mediante la selección de dos técnicas de control: ON-OFF o PID. Cabe destacar que el co-diseño se desarrolló considerando un adecuado enfoque conceptual, arquitectural, y metodológico.