Diseño e implementación de la unidad de control de un neuromodulador implantable basado en FPGA
Santiago Martínez Bentancor
Master thesis from Universidad de la República (Uruguay). Facultad de Ingeniería. IIE - Nov. 2018
Advisor: Juan Pablo Oliver
Co-advisor:
Research Group(s): Electronica Aplicada (gea)
Department(s): Electrónica
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Resumen

En esta tesis se presenta el diseño de la unidad de control de un circuito de neuromodulación y su implementación basada en FPGA. El foco fue puesto, esencialmente, en el consumo de potencia, variable que resulta crítica en los sistemas médicos implantables y activos. Se implementó el diseño en tres FPGA, de diferente familia y fabricante: Cyclone V (Intel), IGLOO2 (Microsemi) e iCE40 (Lattice). Se midió el consumo de potencia en cada plataforma, obteniéndose los mejores resultados (tanto estáticos como dinámicos) en la FPGA iCE40-HX-8K con un consumo total del core de 3,6mW. Los resultados obtenidos fueron contrastados contra los datos de consumo obtenidos de las hojas de datos y de las herramientas de estimación, obteniéndose errores cercanos al 400% para algunos casos. Se determinaron los requerimientos mínimos en términos de cantidad de pines y tamaño para cada familia utilizada y se pudo calcular el menor consumo alcanzable para cada una de ellas. Finalmente, se propusieron y evaluaron tres métodos sencillos para la medida del consumo dinámico en escenarios de gran consumo estático, obteniéndose resultados con un error cercano al 10%.

Datos adicionales

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