6 Resultados y conclusiones

El diseño planteado como alternativa I presenta una ocupación de 78 CLBs, lo que supone un 39% de la FPGA XS10 disponible en la placa JPS. La frecuencia máxima de operación no es crítica porque la velocidad de los servos es muy baja. Por otro lado, el sistema de CPU embebida planteado como alternativa II consiste en la CPU, la memoria con el programa de carga de secuencias, la memoria con las secuencias y las 4 unidades PWM, emplea 212 CLBs, por lo que no cabe en la FPGA disponible en la plataforma hardware. Es necesario utilizar dos placas JPS. Como mejor opción a la hora de particionar el diseño se ha planteado que la primera contenga la CPU y la memoria de programa y la segunda la memoria de datos y las unidades PWM, ya que estas últimas comparten con la memoria los buses de datos y dirección. Posteriormente, se ha planteado migrar el sistema a otra plataforma con más recursos: la placa Digilab2E, que posee una XC2S200E, cuya capacidad es suficiente para el diseño. Para este dispositivo, el sistema ocupa 285 slices (12%) sin aprovechamiento de las BRAM.

La implementación del sistema de locomoción para Cube Reloaded usando una FPGA es viable. La alternativa I, basada exclusivamente en lógica combinacional y secuencial, consume un 63% menos de recursos que la alternativa II, basada en una CPU empotrada. Es el diseñador el que puede elegir entre una u otra alternativa, según lo que prefiera: mayor flexibilidad o menor consumo de recursos. La utilización de microprocesadores/microcontroladores específicos, implica tener que adaptarse a las instrucciones y periféricos previstos por el fabricante. En tal caso, puede ser interesante utilizar una CPU empotrada y añadir el hardware estrictamente necesario, lo que ahorra recursos y facilita la programación.

Por otra parte, la robótica modular reconfigurable es la opción más versátil para la locomoción. Si añadimos la posibilidad de que los módulos estén constituidos por FPGAs en vez de por microprocesadores específicos, la versatilidad en el diseño es todavía mayor, pudiéndose implementar nuevas arquitecturas y permitiendo reconfiguración dinámica del hardware según las necesidades de locomoción, un campo todavía no explorado.

Juan Gonzalez 2003-12-29