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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/2553| Aplicaciones memristivas implementadas en FPGAs | |
| Juan Manuel Torres Arce | |
| Arturo Sarmiento_Reyes Jose Rangel-Magdaleno | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Memristor FPGA Hardware Memristive models VHDL | |
| En este trabajo se presenta el análisis del comportamiento del memristor, un componente fundamental en la electrónica, descrito por primera vez por el profesor Leon Chua. En los últimos años, ha evolucionado el desarrollo del memristor, particularmente a raíz del modelo propuesto por los laboratorios de Hewlett Packard. Este modelo ha captado la atención de los investigadores debido al comportamiento no lineal distintivo del dispositivo, así como sus múltiples aplicaciones potenciales. De a cuerdo a la importancia que genera este nuevo dispositivo, se propone implementar modelos de memristores en FPGA, enfocándose en su aplicación específica en redes memristivas para el procesamiento de imágenes. Se presenta una metodología detallada para implementación de modelos de memristores en FPGAs, abordando aspectos como la validación de los modelos y la descripción de hardware en lenguaje VHDL. Se realiza un análisis comparativo entre los modelos simulados y los implementados en hardware, utilizando un vector de diferencias. Esta metodología se extiende a la aplicación de un modelo en una red memristiva destinada a la detección de bordes en imágenes. Se obtiene la solución de la red memristiva expresada en ecuaciones nodales, y se describe un análisis comparativo entre la red simulada y la implementada en hardware, utilizando imágenes de prueba. En base al objetivo principal de esta investigación, se ha demostrado que la metodología descrita para la implementación de modelos de memristores en FPGA resultó exitosa. Además, la red memristiva utilizada exhibió un buen desempeñó como aplicación embebida para la extracción de bordes y como filtro de suavizado en imágenes. his paper presents the analysis of the behavior of the memristor, a fundamental component in electronics, first described by Professor Leon Chua. In recent years, the development of the memristor has evolved, particularly as a result of the model proposed by Hewlett Packard laboratories. This model has captured the attention of researchers due to the distinctive nonlinear behavior of the device, as well as its multiple potential applications. Given the importance generated by this new device, it is proposed to implement memristor models in FPGA, focusing on its specific application in memristive grid for image processing. A detailed methodology for the implementation of memristor models in FPGAs is presented, including aspects such as model validation and hardware description in VHDL language. A comparative analysis between simulated and hardware implemented models is performed, using a difference vector. This methodology is extended to the application of a model in a memristive grid intended for edge detection in images. The solution of the memristive grid expressed in nodal equations is obtained, and a comparative analysis between the simulated grid and the one implemented in hardware, using test images, is described. According to the principal objective of this research, it has been demonstrated that the described methodology for the implementation of memristor models in FPGA was successful. Also, the memristive grid used exhibited good performance as an embedded application for edge extraction and as a smoothing filter in images. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2024-02 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Torres Arce, J. M., (2024), Aplicaciones memristivas implementadas en FPGAs, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| ELECTRÓNICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Electrónica |
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