KIP-Veröffentlichungen

 
Jahr 2011
Autor(en) Ranjeet Kuruvilla
Titel Entwicklung und Aufbau einer anwenderfreundlichen Hardwareumgebung für ein neuromorphes Chipsystem
KIP-Nummer HD-KIP 11-28
KIP-Gruppe(n) F9
Dokumentart Diplomarbeit
Keywords platina, pcb, spikey, neuromorph, vision, facets, brainscales, virtex5
Abstract (de)

Entwicklung und Aufbau einer anwenderfreundlichen Hardwareumgebung für ein neuromorphes Chipsystem

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung des Systems DajaSittah. Seine Aufgabe besteht darin den VLSI ASIC Spikey zu betreiben, ein neuromorpher ASIC zur Emulation eines neuronalen Netzes. Die Platine ermöglicht es Experimente mit bis zu vier Spikey-ASICs zu betreiben, während der Nutzer die neuronalen Membranspannungen über eine Hochfrequenz-Buchse beobachten kann. DajaSittah besteht aus zwei Platinen namens Daja bzw. Sittah: Die ASICs befinden sich Daja, während die elektronischen Bauteile auf Sittah platziert wurden. Das System verbindet diese vier ASICs mit einem Virtex5 mittels 40 differentiellen Leitungen, welche Daten mit einer Datenrate von bis zu 800 MBit/s übertragen. Zur Ansteuerung des Systems musste VHDL-Code zur seriellen Kommunikation zwischen FPGA und den einzelnen elektronischen Bauteilen entwickelt werden. Dieser Code erlaubt es dem Nutzer das System über einen PC. DajaSittah soll später dazu eingesetzt werden Experimente zu Lehrzwecken und Demonstrationen durchzuführen. Damit stellt es eine kostengünstige und handliche Vereinfachung der bisherigen Hardware dar.

Abstract (en)

Design and Implementation of an User-Friendly Hardware-Setup for a Chip-Based Neuromorphic System

The presented thesis describes the development of the system DajaSittah. It has the purpose to implement the VLSI ASIC Spikey, a neuromorphic ASIC that emulates a neuronal network. The Printed Circuit Board allows its user to set up experiments with up to four Spikey-ASICs while the user can monitor the membrane-potentials of each ASIC via a high-frequency-connector. DajaSittah contains of two PCBs named Daja respectively Sittah: The ASICs are placed on Daja while the other electronic devices are placed on Sittah. The System connects those four ASICs with a Virtex5-FPGA via 40 differential transmission-lines, which transmit data with a data rate of up to 800 MBit/s. In order to control the sytem VHDL-Code has been implemented for serial communication between FPGA and the specific electronic hardware on Sittah. This implementation allows the user to control the system via a PC. DajaSittah can be used to set up experiments for demonstration and teaching purposes. It therefor provides an economic and handy simplification of the current hardware.

bibtex
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Datei Diplomarbeit
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