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Im Rahmen einer Master Thesis wurde ausgehend von einem vorhandenen System On Chip Design, welches eingehende EKG-Datensignale verarbeitet, das bestehende System so erweitert dass es komplett über den standardisierten SPI-Bus steuerbar und auslesbar ist.

ASIC-Bausteine enthalten heute für die Umsetzung von programmierbaren Funktionen sogenannte Prozessorkerne, die in einer Entwurfssprache wie VHDL oder Verilog beschrieben und mit Synthesetools auf eine gewünschte Zieltechnologie abgebildet werden können. An der Hochschule Offenburg wurde in den letzten Jahren der Prozessorkern SIRIUS entworfen [1] und inzwischen so weit ausgereift, dass er in unterschiedlichen Projekten erfolgreich implementiert werden kann. In der Zieltechnologie AMI 0,35 ist er z.B. in dem ePillen-Chip enthalten. Als Softcore kann er auch mit gleicher Funktionalität in einem FPGA implementiert werden.

Auf dem Markt existiert eine Vielzahl an PDAs. Alle haben einen sehr hohen Funktionsumfang und übertreffen sich von Generation zu Generation und erfordern einen hohen Entwicklungsaufwand von ganzen Entwicklerteams. Der in dieser Arbeit entwickelte PDA mit seiner Hard- und Software soll kein Konkurrenzprodukt darstellen, sondern aufzeigen, was mit hausinternen Mitteln der Hochschule Offenburg möglich ist und gegebenenfalls eine Benutzeroberfläche für bestehende oder noch kommende Projekte bilden. Das hier entstandene Gerät ist im Akkumulator-Betrieb autonom und kann als eigenständiges System betrieben werden. Als Herzstück dient das Softcore SIRIUS Mikroprozessorsystem, das als VHDL-Modell in einem FPGA emuliert wird. Zum Darstellen des grafischen Betriebsystems, welches speziell für dieses PDA entwickelt wurde, wird ein AMOLED-Display verwendet. Dieses besitzt ein Touchpanel, welches zur Steuerung des Systems genutzt wird. Softwareseitig sind Grundfunktionen zur Darstellung von Bildern und Texten entstanden, sowie Beispielanwendungen, die diese benutzen. Das grafische Betriebssystem ist modular und ermöglicht die direkte Weiterentwicklung von Anwendungen für das System.

Einen neu entwickelter Prozessorkern FHOENIX gilt in ein Mikrocontrollersystem einzubinden. Das Mikrocontrollersystem ist als Haward Architektur ausgelegt. Alle verfügbare Peripheriemodule aus bestehenden Entwürfen sind an das neue Buskonzept anzupassen und durch Emulation zu verifizieren.

Ziel dieses Projektes ist es, unter Verwendung von VHDL ein Modul zum Betrieb des I²C-Busses zu realisieren. In Zusammenspiel mit dem Mikrokontrollersystem FHOP soll die I²C-Schnittstelle ansteuerbar sein und seriell Daten mit einem EEPROM austauschen.

A new, small, and optimized for low power processor core named SIRIUS has been developed, simulated, synthesized to a netlist and verified. From this netlist, containing only primitives like gates and flip-flops, a mapping to an ASIC - or FPGA technology can easily be done with existing synthesizer tools, allowing very complex SOC designs with several blocks. Emulation via FPGA can be done on already simple setups and cheap hardware because of the small core size. The performance is estimated 50 MIPS on Cyclone II FPGA and about 100 MIPS on a 0.35 CMOS 5M2P technology with 4197 primitives used for the core, including a 16 x 16 multiplier. An example design of the ASIC for an electronic ePille device currently in development is shown.