Meister, Marcel:
Latenzarme serialisierte Datenübertragung für ein extern angebundenes Messsystem
Ilmenau, 2024
2024Master thesis
Technische Universität Ilmenau (1992-) » Department of Electrical Engineering and Information Technology (1992-) » Institute of Electrical Power and Control Engineering (2004-) » Fachgebiet Leistungselektronik und Steuerungen in der Elektroenergietechnik (2004-)
Title in German:
Latenzarme serialisierte Datenübertragung für ein extern angebundenes Messsystem
Author:
Meister, MarcelTU
Other
connected with university
Degree supervisor:
Henneberg, DustinTU
SCOPUS
57338345700
Other
connected with university
;
Gensior, AlbrechtTU
GND
137847467
ORCID
0000-0002-4276-6819ORCID iD
SCOPUS
24075769000
Other
connected with university
Place of publication:
Ilmenau
Year of publication:
2024
Extent:
66 Seiten
Annotation:
Masterarbeit, Technische Universität Ilmenau, 2024
Language of text:
German
Type of resource:
Text
Part of statistic:
No

Abstract in German:

Für den Betrieb leistungselektronischer Systeme sind ein Steuerungschip sowie verschiedene Messeinrichtungen zur Erfassung relevanter Systemgrößen erforderlich. In einigen Fällen liegt zwischen den beiden Komponenten eine größere Strecke, die überwunden werden muss. Gegenstand dieser Arbeit ist die Entwicklung einer latenzarmen, seriellen Datenübertragung, die die Kommunikationsleitungen mehrerer Messeinrichtungen an einem Übermittlungspunkt bündelt und somit (physikalische) Pins am Steuerungschip und Kommunikationsleitungen einspart. Dazu wurde eine Realisierung mit hardwarespezifischen Komponenten und programmierbarer Logik in einem Xilinx-FPGA umgesetzt. Als Hauptproblem wurde die Erkennung einer Signalflanke in der seriellen Übertragung untersucht und in einem Algorithmus gelöst. Die Realisierung ermöglicht es, bis zu sechs Messeinrichtungen am Übermittlungspunkt zu einer unidirektionalen Punkt-zu-Punkt-Verbindung zusammenzufassen. Am Übermittlungspunkt muss sich dabei ein Serialisierer befinden, der sich auf einen externen Takt synchronisieren kann. Für zukünftige Projekte im Fachgebiet ist somit eine Reduzierung der Kommunikationsleitungen entstanden, die eine Verbesserung der Hardwareausnutzung ermöglicht.

Abstract in English:

In power electronic systems it sometimes necessary to transfer measured quantities over the distance of a few meters. The subject of this thesis is the development of a unidirectional low latency serial point-to-point transmission. It allows to connect a number of communication lines to a programmable logic device which plays the role of the receiver. This thesis presents a realisation of the receiver using hardware specific components and programmable logic cells on a Xilinx FPGA. The implementation allows up to six measurement devices to be connected. On the remote side, this requires a serialiser with the ability to synchronise to a clock signal transferred from the receiver. This work can be used in future projects to reduce communication lines and to improve hardware utilisation.