Progettazione Hardware-Software di un modulo ethernet su Piattaforma FPGA

Una delle rivoluzioni in atto in questi tempi è quella dell'Internet-of-Things. Il numero di dispositivi connessi alla rete è già grande ed è destinato a crescere ancora. La proliferazione di sistemi embedded rappresenta un aspetto chiave di questa evoluzione, con esempi concreti che vanno da sensori intelligenti a dispositivi indossabili, con una conseguente pervasività di tali soluzioni nella vita quotidiana e nell'ambito industriale. Queste tendenze hanno fatto emergere l'importanza dell'utilizzo di protocolli di comunicazioni efficienti e affidabili per far sì che la comunicazione fra i vari dispositivi rimanga stabile e sicura. Questi requisiti sono soddisfatti dall'utilizzo dello standard Ethernet il quale garantisce una connessione affidabile e velocità di trasferimento elevate. Parallelamente, il mondo open-hardware è in forte sviluppo nel contesto IoT. La crescente adozione di architetture basate su RISC-V sta assumendo un ruolo sempre più rilevante nel mondo dell'industria. Tuttavia la direzione di open-hardware sembra più orientata verso lo sviluppo di core e IP con fini computazionali, tralasciando l'aspetto di comunicazione delle periferiche, altrettanto cruciale. In questo contesto è risultato rilevante contribuire nel rendere più facile e accessibile la capacità di integrare il protocollo Ethernet mediante l'utilizzo di soluzioni hardware e software open-source con l'obiettivo di rendere un IP progettata per una specifica piattaforma FPGA implementabile anche in altre piattaforme FPGA e tecnologie ASIC. L'attività di tesi si è svolta in due parti: la prima ha visto la validazione di un modulo Ethernet esterno mediante una piattaforma di sviluppo FPGA e l'utilizzo di un IP Ethernet open-source. La seconda, invece, ha visto l'integrazione di una versione modificata della stessa IP all'interno di un'altra piattaforma di sviluppo FPGA cosicché da verificare che il modulo Ethernet fosse agnostico alla piattaforma in cui questo venisse utilizzato.