Reconfiguration partielle sur Zynq pour application spatiale

L'entreprise Syderal est active dans le développement de systèmes embarqués pour le spatial. Traditionnellement ses systèmes exploitent des FPGAs insensibles aux radiations, et qui offrent donc une excellente fiabilité, mais pour un prix conséquent. Le "newspace" consiste à utiliser des FPGAs standards pour ce qui est du traitement de données non critique afin de disposer de plus de puissance de calcul. Evidemment tous les composants de contrôle doivent, eux, être insensibles aux radiations.

Dans ce contexte, Syderal a conçu une carte comprenant un SoC-FPGA Zynq (ARM dual-core + logique reprogrammable). Un superviseur externe y est capable de reprogrammer la FPGA afin d'offrir différentes fonctionnalités au cours du temps. Le but de ce projet est d'explorer ce qui pourrait être fait via de la reconfiguration partielle, où seulement une partie de la FPGA est reprogrammée pendant que le reste du système continue à fonctionner.

Dans un premier temps, la reconfiguration partielle a e?te? mise en place de manie?re manuelle avec un exemple très simple, puis il a fallu programmer la carte pour que ce soit le processeur qui la de?clenche. Elle a e?te? re?alise?e entre un additionneur et un soustracteur utilisant les entre?es/sorties de la carte. 

Dans un deuxième temps, une application simple de traitement d'image a été choisi comme démonstrateur. Pour cela, un syste?me de traitement d'images faisant communiquer le processeur et la FPGA de la carte a e?te? re?alise?. A la fin du projet, un traietement basique permettant de faire l'inversion des nuances de gris des pixels d'une image a été réalise pour montrer les possibilités de la reconfiguration partielle.

La reconfiguration partielle n'ayant pas e?te? applique?e sur un pipeline complèxe de traitement d'image, ceci constitue l'objectif principal d'une potentielle continuation du travail. Des marches a? suivre ont e?te? re?dige?es dans le but de prendre en main rapidement ce qui a de?ja? e?te? re?alise?.

Etudiant: Lucien Pruvot

Année: 2022

Département: TIN

Filière: Génie électrique avec orientation en Electronique embarquée et mécatronique

Type de formation: Plein temps

Partenaire externe: Syderal

Enseignant responsable: Marina Zapater Sancho

Institut: REDS

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