Metodologia de diseño basada en logica programable de alta densidad. Aplicacion a microinstrumentacion y procesado de imagenes

Abstract

La metodología de diseño basada en VHDL y FPGAs ha transformado, en los últimos años, los procesos de diseño de sistemas electrónicos digitales, facilitando al ingeniero unos recursos y herramientas que hacen posible abordar la creciente complejidad de los mismos con mayores garantías de éxito. En esta dinámica, el Grupo de Comunicaciones y Teledetección de la Universidad de La Laguna comenzó el estudio y empleo de esta metodología ante la necesidad de realizar prototipos con unas especificaciones difíciles de cumplir empleando otras tecnologías. Fruto de la misma, son los dos prototipos diseñados en este marco, y que han producido avances significativos en diferentes campos gracias al empleo de las FPGAs y VHDL. Los avances en las tecnologías micromecánicas han popularizado el empleo de sensores inteligentes para conformar instrumentos distribuidos. Su principal inconveniente se centra en la distinta interfaz de comunicación de los mismos. En esta tesis se propone la integración en un único chip del sensor inteligente con la suficiente lógica programable para configurar una memoria de interfaz que aísle las características de cada sensor junto con una modificación de un protocolo time-triggered cuya descripción, totalmente en VHDL, se realiza por vez primera en este trabajo. En el ámbito astrofísico, los algoritmos necesarios en óptica adaptativa para deformar los segmentos de un espejo y corregir el efecto de la turbulencia atmosférica en tiempo real, se ven comprometidos en los telescopios de próxima generación por el uso cientos o miles de actuadores. En este sentido, se ha diseñado por vez primera un recuperador de frente de onda en FPGA y que ha resultado más rápido que el implementado en otras tecnologías. En este campo, el empleo de dichos dispositivos en un futuro próximo resulta una apuesta prometedora.