Student/in (w/m/d) - Entwurf und Implementierung einer sicheren AXI DMA Ethernet

Das erwartet dich

Im Rahmen unserer Forschungen zu verteilten Avionikplattformen benötigen wir eine zuverlässige und leistungsfähige Methode zur sicheren Anbindung an Avioniknetzwerke im Flugzeug. Während die Verarbeitungssysteme oft harte Echtzeitvorgaben erfüllen müssen, arbeiten die auf Ethernet basierenden Kernnetzwerke in Flugzeugen meist asynchron. Daher muss viel Arbeit auf die Hardware verlagert werden, um das Verarbeitungssystem nicht zu blockieren. Systems-on-a-Chip (SoC), die sowohl programmierbare Hardware (FPGAs) als auch Verarbeitungssysteme (CPUs) integrieren, sind ein vielversprechendes Ziel für diese Anwendungen.

Deine Aufgaben

• Deine Aufgabe ist es, einen überprüfbaren Softwaretreiber für die Kommunikation mit einem FPGA-basierten Ethernet-Gerät unter Verwendung von AXI Scatter-Gather DMA zu entwerfen, zu implementieren und zu bewerten.
• Es gibt zwar Referenzimplementierungen für diese Treiber in der Programmiersprache C für Xilinx FPGAs, aber das Ziel ist es, die Machbarkeit von überprüfbaren Programmiersprachen, wie Pancake, für den Einsatz in komplexen Gerätetreibern zu bewerten.
• Du wirst eine geeignete Evaluierung durchführen, die auf die Leistung und Korrektheit ihrer Implementierung zugreift und die Ergebnisse mit denen der Referenzimplementierung vergleichen.

Das bringst du mit

• laufendes Bachelor- oder Masterstudium
• praktische Erfahrung mit Software für eingebettete Systeme
• praktische Erfahrung mit FPGA SoCs
• Interesse an formalen Methoden und Software-Verifikation
• praktische Erfahrung mit Datenanalysetools wie SciPy, RStudio oder ähnlichem