Portierung einer Alarmanlage auf FPGA

Eine in die Jahre gekommene Zentrale für eine Alarmanlage wurde auf eine neue Hardware portiert. Die gesamte Digitallogik wurde in ein FPGA integriert. Im ersten Schritt sollte die alte Software - mit minimalsten Anpassungen - auf der neuen Hardware laufen.

Meine Aufgabe bestand im Design und der Implementierung des FPGAs sowie der Beratung und Koordination der Hardware-Entwicklung und dem Layout.

Der Prozessor auf der ursprünglichen Platine war ein 8051-Derivat welches durch einen 8051-Core auf VHDL-Basis ersetzt wurde. Um diesen herum wurde das FPGA aufgebaut um den Digitalteil der ursprünglichen Schaltung zu implementieren. Dadurch ergaben sich die Vorgaben für die neue Hardware.

Im zweiten Schritt wurde die Software erweitert um die Anlage auch über TCP/IP bedienen zu können (anstatt RS232). Auch diese Erweiterungen hatten für die alte Software transparent zu sein. Dazu wurde unter anderem das Laufzeitmodell des Prozessors erweitert um parallel zur alten (Assembler-) Software die in C geschriebene TCP/IP-Anbindung zu realisieren.

In weiteren Schritten wurde die Software und das FPGA erweitert:

1. Firmware Download
2. AES-256 Verschlüsselung
3. RSA Verschlüsselung

In einer separaten Beauftragung wurde von mir auch eine Firmware-Update Applikation für den Endkunden erstellt. Diese war unter Windows lauffähig und wurde durch eine VCL^*-basierte GUI gesteuert.

^* VCL = Visual Component Library des RAD Studio von Embarcadero.