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DISEÑO DE INSTRUMENTOS
VIRTUALES MÚLTIPLES CON
DISPOSITIVOS RECONFIGURABLES
1. RESUMEN
Este trabajo presenta el desarrollo en código
abierto de librerías, herramientas de software
y firmware que permiten emular el comportamiento
de diferentes instrumentos convencionales
de laboratorio usando un hardware
basado en una tarjeta que cuente con una
FPGA (Field Programmable Gate Array) y una
PC para conformar así un instrumento virtual
múltiple.
El sistema desarrollado permite la elección del
instrumento a utilizar (osciloscopio, generador
de ondas, trazador de curvas) sin necesidad de
realizar una variación sustantiva del hardware,
el sistema ha sido concebido de forma modular
de manera que sea fácilmente adaptable a distintos
tipos y fabricantes de hardware y FPGA,
además el software (desarrollado en Lazarus y
Free Pascal [1] ) y el código de descripción del
hardware reconfigurable (VHDL) es fácilmente
extensible para poder agregar funcionalidades
o aplicaciones que una comunidad de desarrolladores
vaya implementando.
Palabras clave: Instrumentación Virtual, Sistemas
Reconfigurables, FPGA, VHDL.
2. ABSTRACT
This paper presents the development of open
source libraries, software tools and firmware
that can emulate the behavior of different conventional
laboratory instruments using a hardware
board that has a reconfigurable logic device
(FPGA) and a PC, thus creating a multiple
virtual instrument.
The developed system allows the choice of instrument
to be used (oscilloscope, waveform
generator, curve tracer, data logger, control
CIENCIA, CULTURA Y TECNOLOGÍA - UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERÚ
system) without making a substantive change
in hardware, the system has been designed in
a modular fashion so that it is easily adaptable
to different kinds and manufacturers of hardware
and FPGA, also the software (developed
in Lazarus and Free Pascal) and the reconfigurable
hardware description code (VHDL)
is easily extensible to add functionalities or
applications that a developer community will
implemented.
Key words: Virtual Instrument, Reconfigurable
System, FPGA, VHDL.
3. INTRODUCCIÓN
El desarrollo de la ciencia experimental y de la
ingeniería se beneficia de la capacidad de obtener
datos confiables de situaciones y procesos
controlados en forma de medidas y comparaciones.
Las herramientas que nos permiten obtener
dicha información son los instrumentos.
Un equipo que permita realizar una medición
o adquisición de información para un experimento
o trabajo específico es un requerimiento
constante en laboratorios de investigación, los
instrumentos convencionales de bajo costo no
siempre permiten una personalización adecuada,
y sólo los equipos más costosos admiten
una programación, configuración o personalización;
por ello muchas veces los investigadores
de centros con bajos recursos no cuentan
con los instrumentos adecuados y se ven en
la necesidad de confeccionar ellos mismos pequeños
sistemas electrónicos a medida.
El desarrollo de un instrumento personalizado
es una tarea que consume tiempo y recursos,
no sólo en el diseño y construcción del mismo,
sino en el desarrollo del firmware y software de
soporte que muchas veces resulta una tarea
Egresado Juan Vega
Martínez
Egresado Miguel A.
Risco Castillo
Bachiller Renzo
Bermúdez Chong
Centro de
Investigación
y Desarrollo en
Ingeniería
Facultad de
Electrónica y
Mecatrónica
Universidad
Tecnológica del Perú
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