Tesi etd-06182025-163323 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
MARINO, FRANCESCO
URN
etd-06182025-163323
Titolo
Riconfigurazione parziale dinamica su tecnologia FPGA: applicazione a un sistema di Profilometria 3D
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA ELETTRONICA
Relatori
relatore Prof. Fanucci, Luca
tutor Mattii, Luca
tutor Mattii, Luca
Parole chiave
- center of gravity
- dynamic function exchange
- edge detection
- fpga
- profilometria
- profilometry
- riconfigurazione parziale dinamica
Data inizio appello
23/07/2025
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
23/07/2095
Riassunto
Nei sistemi embedded basati su FPGA a risorse limitate, integrare più funzioni complesse simultaneamente può risultare difficile. Questo è un vincolo importante, soprattutto quando si vuole offrire flessibilità all’utente finale, ad esempio permettendo la selezione di diversi algoritmi in base alla situazione.
Una possibile soluzione è l’uso della riconfigurazione parziale dinamica (Dynamic Function Exchange, DFX), che consente di caricare o rimuovere moduli hardware in tempo reale, sostituendo la logica implementata senza riavviare il sistema. In questo modo è possibile usare la FPGA in modalità spatial-multiplexed, superando i limiti di spazio logico.
In questo lavoro si è applicata la DFX a un sistema di profilometria laser sviluppato dall’azienda partner, basato su FPGA Artix-7 e microcontrollore ARM. L’obiettivo è valutare la fattibilità della riconfigurazione dinamica in un sistema reale, personalizzato e privo del supporto nativo offerto dalle soluzioni Xilinx.
È stata scartata l’adozione del DFX Controller IP, non compatibile con l’architettura in uso, optando per una soluzione leggera basata sull’interfaccia ICAP e sulla generazione manuale delle partial bitstream, inviate tramite logica dedicata.
Il sistema è stato validato introducendo un secondo algoritmo, dimostrando che la riconfigurazione avviene in pochi decimi di secondo, senza interrompere il flusso video né introdurre errori.
Una possibile soluzione è l’uso della riconfigurazione parziale dinamica (Dynamic Function Exchange, DFX), che consente di caricare o rimuovere moduli hardware in tempo reale, sostituendo la logica implementata senza riavviare il sistema. In questo modo è possibile usare la FPGA in modalità spatial-multiplexed, superando i limiti di spazio logico.
In questo lavoro si è applicata la DFX a un sistema di profilometria laser sviluppato dall’azienda partner, basato su FPGA Artix-7 e microcontrollore ARM. L’obiettivo è valutare la fattibilità della riconfigurazione dinamica in un sistema reale, personalizzato e privo del supporto nativo offerto dalle soluzioni Xilinx.
È stata scartata l’adozione del DFX Controller IP, non compatibile con l’architettura in uso, optando per una soluzione leggera basata sull’interfaccia ICAP e sulla generazione manuale delle partial bitstream, inviate tramite logica dedicata.
Il sistema è stato validato introducendo un secondo algoritmo, dimostrando che la riconfigurazione avviene in pochi decimi di secondo, senza interrompere il flusso video né introdurre errori.
File
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