Elektrotechnisches Institut (ETI)

Portierung der Softwarestruktur des ETI-SoC-Systems auf ein neues Multiprozessor-SoC

  • Motivation

    Für die Erforschung und Entwicklung hoch performanter Antriebssysteme- und Umrichtersysteme wurde am ETI eine eigene Signalverarbeitungsplattform auf Basis einer heterogenen Prozessor-/FPGA-Architektur (System-on-Chip Xilinx Zynq 7030) in den letzten Jahren entwickelt. Um zukunftweisende Algorithmen bei hoher Taktfrequenz in Echtzeit berechnen zu können, wurde bereits ein Nachfolge System-on-Chip (SoC) ausgesucht (Xilinx Ultrascale+ XCZU4EG). Das neue, zugekaufte Rechenmodul wird hierbei vorläufig über eine Adapterplatine auf die bisherige Hardware aufgesetzt. Um den Hardwareaufwand zu reduzieren, wurde ein System-on-Module mit dem ausgewählten SoC zugekauft. Da der neue SoC neben vier Application-Prozessoren nun auch über zwei Realtime-Prozessoren verfügt, ändert sich zwangsläufig die Softwarearchitektur.

     

    Aufgabenstellung

    Im Rahmen dieser Bachelorarbeit soll die Softwarestruktur, die bereits für das bestehende System entwickelt wurde, auf die neue SoC-Plattform portiert werden. Im ersten Schritt soll das bisher verwendete Echtzeitbetriebssystem, dass die Kommunikation mit dem überwachenden PC herstellt, mit weiteren verfügbaren Linux-System verglichen werden. Das gewählte Betriebssystem soll auf den verfügbaren Application-Prozessoren ausgeführt werden. Anschließend soll die Kommunikation zu dem Realtime-Prozessor, der für die Ausführung der Regelungsmodelle zuständig ist, portiert werden. Hierbei sollen die bisherigen Möglichkeiten zum Booten einer ausführbaren Datei über den PC beibehalten werden. Abschließend soll noch Kommunikation mit dem überwachenden PC erfolgen.