Entwicklung einer HMI-Erweiterungsplatine für das neue Prozessorboard des ETI-SoC-Systems

  • Motivation

    Am Elektrotechnischen Institut (ETI) werden hochleistungsfähige elektrische Antriebssysteme auf speziell dafür aufgebauten, eigenen Prüfständen charakterisiert und vermessen. Kernstück des Prüfstandaufbaus ist eine modulare Mess- und Signalverarbeitungsplattform (ETI-SoC-System), die am Institut in diversen Arbeiten entwickelt wurde. Da der bisher verwendete Prozessor, ein Xilinx Zynq-7030 an seine Leistungsgrenzen stößt, wurde in Vorarbeiten ein Prozessormodul auf Basis des heterogenen Xilinx Kria evaluiert. Dieser beinhaltet deutlich mehr Ressourcen, wie z.B. einen Quad-Core ARM Cortex AProzessor sowie dedizierte GTR-Transceiver, sodass umfangreiche Peripherie angebunden werden kann. Durch die Verwendung eines Linux-Betriebssystems sind insbesondere die Schnittstellen zur Implementierung eines Human-Machine-Interfaces (HMI), wie z.B. USB, DisplayPort und SATA interessant.

    Aufgabenstellung

    Innerhalb der Arbeit soll eine Erweiterungsplatine mit den oben genannten Schnittstellen entwickelt und getestet werden. Im ersten Schritt soll ein Schaltplan für die Platine erstellt werden, der die Funktionen abdeckt. Dabei können die Referenzschaltpläne der Hersteller als Vorlage verwendet werden. Im nächsten Schritt wird das Platinenlayout erstellt und die Platine gefertigt. Die vorgesehenen ICs sind bereits am Institut vorhanden. Abschließende Hardwaretests der Platine sowie Tests im Zusammenspiel mit dem Linux-System runden die Arbeit ab.