Utilize este identificador para citar ou criar um atalho para este documento: http://hdl.handle.net/10923/3169
Tipo: masterThesis
Título: Plataforma para desenvolvimento de SoC (System-on-Chip) robusto à interferência eletromagnética
Autor(es): Benfica, Juliano D'Ornellas
Orientador: Vargas, Fabian Luis
Editora: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Data de Publicação: 2007
Palavras-chave: ENGENHARIA ELÉTRICA
SISTEMAS ELETRÔNICOS
SISTEMAS OPERACIONAIS (COMPUTAÇÃO)
ELETROMAGNETISMO
Resumo: The electromagnetic environment in which electronic systems operate is becoming more and more hostile. The society observes with enthusiasm the rapid proliferation of a vast diversity of wireless electronic equipments. Unfortunately, this tendency yields as consequence the pollution of the frequency spectrum, and thus, increasing dramatically the environmental noise where we live. At the same time, it is fundamental for the acceptance and reliability of these electronic equipments that the applications running on their platforms do not fail due to such noisy environment. Therefore, it is fundamental to understand how the electromagnetic noise impacts the reliability of complex electronic systems (Systemson- Chip, SoC). Some companies worldwide have been concerned with this situation. They have proposed several commercial platforms to design and test of SoC. However, these platforms do not allow an adequate measurement of SoC susceptibility to electromagnetic interference (EMI). Such scenario motivated this work. In the following we propose a new platform, reconfigurable, to evaluate and improve SoC designs having in mind the electromagnetic noise immunity. This platform is based on the international standard IEC 62. 132 to design and test electronic systems, at the board level. The final goal of this standard is to dictate rules to allow precise measurements of the SoCs susceptibility to (radiated and conducted) EMI. The proposed platform is based on two specific and complementary boards. The first one is devoted to the radiated noise immunity measurement in a Gigahertz Transverse Electromagnetic Cell (GTEM Cell) according to the standard IEC 62. 132-2 (IEC, 2004), whereas the second board is dedicated to the RF-conducted noise immunity measurement and was implemented according to the standards IEC 62. 132-4 and IEC 62. 132-2 (IEC, 2004), respectively. After the development of the proposed platform, a case-study based on the Xilinx soft-core processor, MicroBlaze, was designed by the Group SiSC and tested on the platform. The obtained results are rewarding and demonstrate the capability and flexibility of the proposed platform as a tool to evaluate the behavior of SoCs in EMIexposed environment.
O ambiente eletromagnético em que sistemas eletrônicos operam está tornando-se cada vez mais hostil. A sociedade observa com bastante entusiasmo a rápida proliferação de uma quantidade infindável de equipamentos eletrônicos sem fio (wireless). Infelizmente, esta tendência tem por conseqüência a poluição de forma dramática do espectro de freqüência, e portanto, aumentando o ruído intrínseco do ambiente onde vivemos. Por outro lado, é fundamental para a aceitação e a segurança destes equipamentos eletrônicos que estes não falhem devido ao ambiente eletromagnético. Assim, é de suma importância compreender como o ruído eletromagnético (Electromagnetic Interference, ou EMI) impacta a confiabilidade de sistemas integrados complexos (Systems-on-Chip, ou SoC). Algumas empresas em escala mundial têm demonstrado muita preocupação com este problema através do desenvolvimento de várias plataformas comerciais para o projeto e o teste de SoCs. Entretanto, estas plataformas não garantem medições adequadas da susceptibilidade dos sistemas eletrônicos à EMI. Este cenário nos motivou a propor uma plataforma de prototipagem reconfigurável para avaliar e aprimorar projetos de SoCs levando-se em consideração sua imunidade ao ruído eletromagnético. Esta plataforma é baseada em normas internacionais IEC 62. 132 para o projeto e o teste de sistemas eletrônicos, ao nível de placa. O objetivo final deste conjunto de normas é ditar regras que viabilizam a medição precisa da imunidade de circuitos integrados à EMI, tanto radiada quanto conduzida. A plataforma desenvolvida é baseada em duas placas específicas e complementares. A primeira é dedicada para o teste de imunidade ao ruído irradiado em uma Gigahertz Transverse Electromagnetic Cell (GTEM Cell) de acordo com a norma IEC 62. 132-2 (IEC, 2004).A segunda placa é dedicada ao teste conduzido de ruído de RF e foi implementada de acordo com as normas IEC 62. 132-4 e IEC 62. 132-2 (IEC, 2004), respectivamente. Após o desenvolvimento da plataforma em questão, um estudo-de-caso baseado no processador soft-core da Xilinx, MicroBlaze, operando sob o controle do sistema operacional uCOS-II foi desenvolvido pelo Grupo SiSC e testado na plataforma. Os resultados dos ensaios são bastante motivadores e demonstram a capacidade e a flexibilidade da plataforma ser utilizada como ferramenta para avaliar o comportamento de SoCs em ambiente ruidoso do tipo EMI.
URI: http://hdl.handle.net/10923/3169
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