Estudo de tecnicas de otimização da programação de codigos de DSP em FPGA

Abstract

Resumo: Este trabalho descreve o estudo, a pesquisa e compilação de técnicas de otimização de códigos em FPGA (Field Programmable Gate Arrays) utilizando uma ferramenta de prototipagem rápida. Para isso, foram implementados alguns algoritmos para auxiliar na apresentação e avaliação de quatro técnicas de otimização: uso de recursos alternativos, multiplexação no tempo, algoritmos alternativos e mudança da freqüência sistêmica. As principais contribuições do presente trabalho foram: compilar em um único documento diversas técnicas para geração eficiente de códigos de processamento digital de sinais; o estudo das etapas de fluxo de projeto baseado em ferramentas de prototipagem rápida; implementações de diversos algoritmos para demonstrar as técnicas de otimização, visando-se o estudo da minimização da área de ocupação em FPGA. Com o uso das técnicas pode-se alcançar uma redução de área da FPGA de até 90%, conforme a complexidade do sistema alvo.

Abstract: This work describes the study, research and compilation of programming optimization techniques for FPGA (Field Programmable Gate Arrays) using a tool technology for rapid prototyping. For this purpose, some algorithms have been implemented to help the presentation and evaluation of four optimization techniques: alternative resources usage, time multiplexing, alternative algorithms and systemic frequency change. The main contributions of this work are: compilation in one document several efficient techniques for generation code in digital signal processing; study of the phases of design flow were based on rapid prototyping tools; implementations of several algorithms to demonstrate the optimization techniques, looking for the minimization of the FPGA occupation area. With the use of these techniques, it is possible to reach a FPGA area reduction of up to 90%, depending of the complexity of the target system.