Desarrollo e implementaci��n de un sistema rob��tico a��reo con programaci��n tridimensional orientado al recorrido de rutas

En la actualidad se estudia en numerosos campos c��mo automatizar distintas tareas ejecutadas por aeronaves con tripulaci��n humana. Estas tareas son en todos los casos muy costosos, debido al gran consumo de combustible, gran coste de adquisici��n y mantenimiento de la propia aeronave, todo ello sin contar el riesgo para los mismos tripulantes. Como ejemplo de estas tareas se puede incluir la vigilancia policial y fronteriza, revisiones de tendidos de alta tensi��n, la alerta temprana de incendios forestales y la medici��n de par��metros contaminantes. El objetivo de este proyecto es el dise��o y la construcci��n de un prototipo electr��nico empotrado basado en microcontrolador con n��cleo C8051 de Silicon labs, que sea capaz de gobernar una aeronave de radiocontrol de forma transparente, de manera que en un futuro se pueda sustituir el propio aeromodelo, con la modificaci��n de algunos par��metros, para poder incorporar sistemas de video o distintos medios de detecci��n de variables. El prototipo seguir�� una ruta confeccionada y transferida como un archivo de texto con un formato determinado que contendr�� los datos necesarios para poder navegar mediante GPS. El trabajo con los modelos de motorizaci��n t��rmica (motores de combusti��n interna tipo glow, en este caso) resulta peligroso debido a la gran energ��a que son capaces de alcanzar. A fin de mantener la m��xima seguridad durante la evoluci��n del proyecto, se ha dise��ado un proceso de tres partes independientes que permitan la correcta familiarizaci��n de los distintos componentes que se emplear��n. Las fases son las siguientes: 1. Test y modelado de todos los componentes mediante peque��os montajes con protoboard de inserci��n y programas individuales. Se realizar�� mediante una tarjeta multiprop��sito que contendr�� un microcontrolador similar en caracter��sticas, aunque de menor complejidad, al del prototipo final. 2. Integraci��n de todos los componentes mediante una tarjeta especialmente dise��ada que servir�� de interfaz entre la tarjeta multiprop��sito y todo el hardware necesario para el control de un veh��culo terrestre de iguales caracter��sticas (actuadores y motorizaci��n) al aeromodelo. 3. Dise��o de un sistema embebido que concentre todos los subsistemas desarrollados en las fases anteriores y que integre todos los componentes necesarios para el gobierno de una aeronave de ala fija. ABSTRACT. Nowadays, the way of automating different tasks done by manned vehicles is studied. These tasks are any case very expensive, due to large fuel consumption, costs of aircraft buying, without taking into account the risk for human crew. As an example of these tasks, we can include policing or border surveillance, maintenance of high voltage lines, early warning of forest fire and measuring of pollution parameters. The target of this project is the design and construction of an embedded electronic prototype, based on a microcontroller with C8051 core from Silicon labs, and it will be able to controlling an aircraft transparently, in order that in the future the flying model could be changed with the modification of some parameters, and video or any variables detection systems could be added. The prototype will follow a designed and transferred path as an plain text file with a given format, that will contain all the necessary data for GPS navigation. Working with heat engine models (internal combustion engine, glow type, in this case) becomes dangerous due to the large energy that can be able to acquire. In order to keep the maximum safety level during the project evolution a three independent stages process have been designed, this allows familiarizing properly with the parts that will be used. The stages are as follows: 1. Test and modeling of all of the parts by little assemblies with through-hole protoboard and stand alone programs. It will be done with a multipurpose card which contains a microcontroller of similar characteristics, although less complex, of the final prototype. 2. Integrating of all of parts through a dedicated design card that will serve as interface between multipurpose card and all the necessary hardware for controlling a ground vehicle with the same characteristics (actuators and engine) of the flying model. 3. Embedded system designing that contains all the developed subsystems in the previous stages and integrates all the necessary parts for controlling a fixed-wing aircraft.

Brain-Computer Interfaces: Desarrollo de un sistema de identificaci��n de estados mentales alfa

En el mundo actual las aplicaciones basadas en sistemas biom��tricos, es decir, aquellas que miden las se��ales el��ctricas de nuestro organismo, est��n creciendo a un gran ritmo. Todos estos sistemas incorporan sensores biom��dicos, que ayudan a los usuarios a controlar mejor diferentes aspectos de la rutina diaria, como podr��a ser llevar un seguimiento detallado de una rutina deportiva, o de la calidad de los alimentos que ingerimos. Entre estos sistemas biom��tricos, los que se basan en la interpretaci��n de las se��ales cerebrales, mediante ensayos de electroencefalograf��a o EEG est��n cogiendo cada vez m��s fuerza para el futuro, aunque est��n todav��a en una situaci��n bastante incipiente, debido a la elevada complejidad del cerebro humano, muy desconocido para los cient��ficos hasta el siglo XXI. Por estas razones, los dispositivos que utilizan la interfaz cerebro-m��quina, tambi��n conocida como BCI (Brain Computer Interface), est��n cogiendo cada vez m��s popularidad. El funcionamiento de un sistema BCI consiste en la captaci��n de las ondas cerebrales de un sujeto para despu��s procesarlas e intentar obtener una representaci��n de una acci��n o de un pensamiento del individuo. Estos pensamientos, correctamente interpretados, son posteriormente usados para llevar a cabo una acci��n. Ejemplos de aplicaci��n de sistemas BCI podr��an ser mover el motor de una silla de ruedas el��ctrica cuando el sujeto realice, por ejemplo, la acci��n de cerrar un pu��o, o abrir la cerradura de tu propia casa usando un patr��n cerebral propio. Los sistemas de procesamiento de datos est��n evolucionando muy r��pido con el paso del tiempo. Los principales motivos son la alta velocidad de procesamiento y el bajo consumo energ��tico de las FPGAs (Field Programmable Gate Array). Adem��s, las FPGAs cuentan con una arquitectura reconfigurable, lo que las hace m��s vers��tiles y potentes que otras unidades de procesamiento como las CPUs o las GPUs.En el CEI (Centro de Electr��nica Industrial), donde se lleva a cabo este TFG, se dispone de experiencia en el dise��o de sistemas reconfigurables en FPGAs. Este TFG es el segundo de una l��nea de proyectos en la cual se busca obtener un sistema capaz de procesar correctamente se��ales cerebrales, para llegar a un patr��n com��n que nos permita actuar en consecuencia. M��s concretamente, se busca detectar cuando una persona est�� qued��ndose dormida a trav��s de la captaci��n de unas ondas cerebrales, conocidas como ondas alfa, cuya frecuencia est�� acotada entre los 8 y los 13 Hz. Estas ondas, que aparecen cuando cerramos los ojos y dejamos la mente en blanco, representan un estado de relajaci��n mental. Por tanto, este proyecto comienza como inicio de un sistema global de BCI, el cual servir�� como primera toma de contacto con el procesamiento de las ondas cerebrales, para el posterior uso de hardware reconfigurable sobre el cual se implementar��n los algoritmos evolutivos. Por ello se vuelve necesario desarrollar un sistema de procesamiento de datos en una FPGA. Estos datos se procesan siguiendo la metodolog��a de procesamiento digital de se��ales, y en este caso se realiza un an��lisis de la frecuencia utilizando la transformada r��pida de Fourier, o FFT. Una vez desarrollado el sistema de procesamiento de los datos, se integra con otro sistema que se encarga de captar los datos recogidos por un ADC (Analog to Digital Converter), conocido como ADS1299. Este ADC est�� especialmente dise��ado para captar potenciales del cerebro humano. De esta forma, el sistema final capta los datos mediante el ADS1299, y los env��a a la FPGA que se encarga de procesarlos. La interpretaci��n es realizada por los usuarios que analizan posteriormente los datos procesados. Para el desarrollo del sistema de procesamiento de los datos, se dispone primariamente de dos plataformas de estudio, a partir de las cuales se captar��n los datos para despu��s realizar el procesamiento: 1. La primera consiste en una herramienta comercial desarrollada y distribuida por OpenBCI, proyecto que se dedica a la venta de hardware para la realizaci��n de EEG, as�� como otros ensayos. Esta herramienta est�� formada por un microprocesador, un m��dulo de memoria SD para el almacenamiento de datos, y un m��dulo de comunicaci��n inal��mbrica que transmite los datos por Bluetooth. Adem��s cuenta con el mencionado ADC ADS1299. Esta plataforma ofrece una interfaz gr��fica que sirve para realizar la investigaci��n previa al dise��o del sistema de procesamiento, al permitir tener una primera toma de contacto con el sistema. 2. La segunda plataforma consiste en un kit de evaluaci��n para el ADS1299, desde la cual se pueden acceder a los diferentes puertos de control a trav��s de los pines de comunicaci��n del ADC. Esta plataforma se conectar�� con la FPGA en el sistema integrado. Para entender c��mo funcionan las ondas m��s simples del cerebro, as�� como saber cu��les son los requisitos m��nimos en el an��lisis de ondas EEG se realizaron diferentes consultas con el Dr Ceferino Maestu, neurofisi��logo del Centro de Tecnolog��a Biom��dica (CTB) de la UPM. ��l se encarg�� de introducirnos en los distintos procedimientos en el an��lisis de ondas en electroencefalogramas, as�� como la forma en que se deben de colocar los electrodos en el cr��neo. Para terminar con la investigaci��n previa, se realiza en MATLAB un primer modelo de procesamiento de los datos. Una caracter��stica muy importante de las ondas cerebrales es la aleatoriedad de las mismas, de forma que el an��lisis en el dominio del tiempo se vuelve muy complejo. Por ello, el paso m��s importante en el procesamiento de los datos es el paso del dominio temporal al dominio de la frecuencia, mediante la aplicaci��n de la transformada r��pida de Fourier o FFT (Fast Fourier Transform), donde se pueden analizar con mayor precisi��n los datos recogidos. El modelo desarrollado en MATLAB se utiliza para obtener los primeros resultados del sistema de procesamiento, el cual sigue los siguientes pasos. 1. Se captan los datos desde los electrodos y se escriben en una tabla de datos. 2. Se leen los datos de la tabla. 3. Se elige el tama��o temporal de la muestra a procesar. 4. Se aplica una ventana para evitar las discontinuidades al principio y al final del bloque analizado. 5. Se completa la muestra a convertir con con zero-padding en el dominio del tiempo. 6. Se aplica la FFT al bloque analizado con ventana y zero-padding. 7. Los resultados se llevan a una gr��fica para ser analizados. Llegados a este punto, se observa que la captaci��n de ondas alfas resulta muy viable. Aunque es cierto que se presentan ciertos problemas a la hora de interpretar los datos debido a la baja resoluci��n temporal de la plataforma de OpenBCI, este es un problema que se soluciona en el modelo desarrollado, al permitir el kit de evaluaci��n (sistema de captaci��n de datos) actuar sobre la velocidad de captaci��n de los datos, es decir la frecuencia de muestreo, lo que afectar�� directamente a esta precisi��n. Una vez llevado a cabo el primer procesamiento y su posterior an��lisis de los resultados obtenidos, se procede a realizar un modelo en Hardware que siga los mismos pasos que el desarrollado en MATLAB, en la medida que esto sea ��til y viable. Para ello se utiliza el programa XPS (Xilinx Platform Studio) contenido en la herramienta EDK (Embedded Development Kit), que nos permite dise��ar un sistema embebido. Este sistema cuenta con: Un microprocesador de tipo soft-core llamado MicroBlaze, que se encarga de gestionar y controlar todo el sistema; Un bloque FFT que se encarga de realizar la transformada r��pida Fourier; Cuatro bloques de memoria BRAM, donde se almacenan los datos de entrada y salida del bloque FFT y un multiplicador para aplicar la ventana a los datos de entrada al bloque FFT; Un bus PLB, que consiste en un bus de control que se encarga de comunicar el MicroBlaze con los diferentes elementos del sistema. Tras el dise��o Hardware se procede al dise��o Software utilizando la herramienta SDK(Software Development Kit).Tambi��n en esta etapa se integra el sistema de captaci��n de datos, el cual se controla mayoritariamente desde el MicroBlaze. Por tanto, desde este entorno se programa el MicroBlaze para gestionar el Hardware que se ha generado. A trav��s del Software se gestiona la comunicaci��n entre ambos sistemas, el de captaci��n y el de procesamiento de los datos. Tambi��n se realiza la carga de los datos de la ventana a aplicar en la memoria correspondiente. En las primeras etapas de desarrollo del sistema, se comienza con el testeo del bloque FFT, para poder comprobar el funcionamiento del mismo en Hardware. Para este primer ensayo, se carga en la BRAM los datos de entrada al bloque FFT y en otra BRAM los datos de la ventana aplicada. Los datos procesados saldr��n a dos BRAM, una para almacenar los valores reales de la transformada y otra para los imaginarios. Tras comprobar el correcto funcionamiento del bloque FFT, se integra junto al sistema de adquisici��n de datos. Posteriormente se procede a realizar un ensayo de EEG real, para captar ondas alfa. Por otro lado, y para validar el uso de las FPGAs como unidades ideales de procesamiento, se realiza una medici��n del tiempo que tarda el bloque FFT en realizar la transformada. Este tiempo se compara con el tiempo que tarda MATLAB en realizar la misma transformada a los mismos datos. Esto significa que el sistema desarrollado en Hardware realiza la transformada r��pida de Fourier 27 veces m��s r��pido que lo que tarda MATLAB, por lo que se puede ver aqu�� la gran ventaja competitiva del Hardware en lo que a tiempos de ejecuci��n se refiere. En lo que al aspecto did��ctico se refiere, este TFG engloba diferentes campos. En el campo de la electr��nica: ��� Se han mejorado los conocimientos en MATLAB, as�� como diferentes herramientas que ofrece como FDATool (Filter Design Analysis Tool). ��� Se han adquirido conocimientos de t��cnicas de procesado de se��al, y en particular, de an��lisis espectral. ��� Se han mejorado los conocimientos en VHDL, as�� como su uso en el entorno ISE de Xilinx. ��� Se han reforzado los conocimientos en C mediante la programaci��n del MicroBlaze para el control del sistema. ��� Se ha aprendido a crear sistemas embebidos usando el entorno de desarrollo de Xilinx usando la herramienta EDK (Embedded Development Kit). En el campo de la neurolog��a, se ha aprendido a realizar ensayos EEG, as�� como a analizar e interpretar los resultados mostrados en el mismo. En cuanto al impacto social, los sistemas BCI afectan a muchos sectores, donde destaca el volumen de personas con discapacidades f��sicas, para los cuales, este sistema implica una oportunidad de aumentar su autonom��a en el d��a a d��a. Tambi��n otro sector importante es el sector de la investigaci��n m��dica, donde los sistemas BCIs son aplicables en muchas aplicaciones como, por ejemplo, la detecci��n y estudio de enfermedades cognitivas.

Integraci��n MPlayer-OpenSVC en el procesador multin��cleo OMAP3530

La constante evoluci��n de dispositivos port��tiles multimedia que se ha producido en la ��ltima d��cada ha provocado que hoy en d��a se disponga de una amplia variedad de dispositivos con capacidad para reproducir contenidos multimedia. En consecuencia, la reproducci��n de esos contenidos en dichos terminales lleva asociada disponer de procesadores que soporten una alta carga computacional, ya que las tareas de descodificaci��n y presentaci��n de video as�� lo requieren. Sin embargo, un procesador potente trabajando a elevadas frecuencias provoca un elevado consumo de la bater��a, y dado que se pretende trabajar con dispositivos port��tiles, la vida ��til de la bater��a se convierte en un asunto de especial importancia. La problem��tica que se plantea se ha convertido en una de las principales l��neas de investigaci��n del Grupo de Investigaci��n GDEM (Grupo de Dise��o Electr��nico y Microelectr��nico). En esta l��nea de trabajo, se persigue c��mo optimizar el consumo de energ��a en terminales portables desde el punto de vista de la reducci��n de la calidad de experiencia del usuario a cambio de una mayor autonom��a del terminal. Por tanto, para lograr esa reducci��n de la calidad de experiencia mencionada, se requiere un est��ndar de codificaci��n de v��deo que as�� lo permita. El Grupo de Investigaci��n GDEM cuenta con experiencia en el est��ndar de v��deo escalable H.264/SVC, el cual permite degradar la calidad de experiencia en funci��n de las necesidades/caracter��sticas del dispositivo. M��s concretamente, un video escalable contiene embebidas distintas versiones del video original que pueden ser descodificadas en diferentes resoluciones, tasas de cuadro y calidades (escalabilidades espacial, temporal y de calidad respectivamente), permitiendo una adaptaci��n r��pida y muy flexible. Seleccionado el est��ndar H.264/SVC para las tareas de v��deo, se propone trabajar con Mplayer, un reproductor de v��deos de c��digo abierto (open source), al cual se le ha integrado un descodificador para v��deo escalable denominado OpenSVC. Por ��ltimo, como dispositivo portable se trabajar�� con la plataforma de desarrollo BeagleBoard, un sistema embebido basado en el procesador OMAP3530 que permite modificar la frecuencia de reloj y la tensi��n de alimentaci��n din��micamente reduciendo de este modo el consumo del terminal. Este procesador a su vez contiene integrados un procesador de prop��sito general (ARM Cortex-A8) y un procesador digital de se��al (DSP TMS320C64+TM). Debido a la alta carga computacional de la descodificaci��n de v��deos escalables y la escasa optimizaci��n del ARM para procesamiento de datos, se propone llevar a cabo la ejecuci��n de Mplayer en el ARM y encargar la tarea de descodificaci��n al DSP, con la finalidad de reducir el consumo y por tanto aumentar la vida ��til del sistema embebido sobre el cual se ejecutar�� la aplicaci��n desarrollada. Una vez realizada esa integraci��n, se llevar�� a cabo una caracterizaci��n del descodificador alojado en el DSP a trav��s de una serie de medidas de rendimiento y se comparar��n los resultados con los obtenidos en el proceso de descodificaci��n realizado ��nicamente en el ARM. ABSTRACT During the last years, the multimedia portable terminals have gradually evolved causing that nowadays a several range of devices with the ability of playing multimedia contents are easily available for everyone. Consequently, those multimedia terminals must have high-performance processors to play those contents because the coding and decoding tasks demand high computational load. However, a powerful processor performing to high frequencies implies higher battery consumption, and this issue has become one of the most important problems in the development cycle of a portable terminal. The power/energy consumption optimization on multimedia terminals has become in one the most significant work lines in the Electronic and Microelectronic Research Group of the Universidad Polit��cnica de Madrid. In particular, the group is researching how to reduce the user���s Quality of Experience (QoE) quality in exchange for increased battery life. In order to reduce the Quality of Experience (QoE), a standard video coding that allows this operation is required. The H.264/SVC allows reducing the QoE according to the needs/characteristics of the terminal. Specifically, a scalable video contains different versions of original video embedded in an only one video stream, and each one of them can be decoded in different resolutions, frame rates and qualities (spatial, temporal and quality scalabilities respectively). Once the standard video coding is selected, a multimedia player with support for scalable video is needed. Mplayer has been proposed as a multimedia player, whose characteristics (open-source, enormous flexibility and scalable video decoder called OpenSVC) are the most suitable for the aims of this Master Thesis. Lastly, the embedded system BeagleBoard, based on the multi-core processor OMAP3530, will be the development platform used in this project. The multimedia terminal architecture is based on a commercial chip having a General Purpose Processor (GPP ��� ARM Cortex A8) and a Digital Signal Processor (DSP, TMS320C64+���). Moreover, the processor OMAP3530 has the ability to modify the operating frequency and the supply voltage in a dynamic way in order to reduce the power consumption of the embedded system. So, the main goal of this Master Thesis is the integration of the multimedia player, MPlayer, executed at the GPP, and scalable video decoder, OpenSVC, executed at the DSP in order to distribute the computational load associated with the scalable video decoding task and to reduce the power consumption of the terminal. Once the integration is accomplished, the performance of the OpenSVC decoder executed at the DSP will be measured using different combinations of scalability values. The obtained results will be compared with the scalable video decoding performed at the GPP in order to show the low optimization of this kind of architecture for decoding tasks in contrast to DSP architecture.

Exploration of RVC applications using an ARM multicore processor = Exploraci��n de aplicaciones RVC empleando un procesador ARM multin��cleo

Single core capabilities have reached their maximum clock speed; new multicore architectures provide an alternative way to tackle this issue instead. The design of decoding applications running on top of these multicore platforms and their optimization to exploit all system computational power is crucial to obtain best results. Since the development at the integration level of printed circuit boards are increasingly difficult to optimize due to physical constraints and the inherent increase in power consumption, development of multiprocessor architectures is becoming the new Holy Grail. In this sense, it is crucial to develop applications that can run on the new multi-core architectures and find out distributions to maximize the potential use of the system. Today most of commercial electronic devices, available in the market, are composed of embedded systems. These devices incorporate recently multi-core processors. Task management onto multiple core/processors is not a trivial issue, and a good task/actor scheduling can yield to significant improvements in terms of efficiency gains and also processor power consumption. Scheduling of data flows between the actors that implement the applications aims to harness multi-core architectures to more types of applications, with an explicit expression of parallelism into the application. On the other hand, the recent development of the MPEG Reconfigurable Video Coding (RVC) standard allows the reconfiguration of the video decoders. RVC is a flexible standard compatible with MPEG developed codecs, making it the ideal tool to integrate into the new multimedia terminals to decode video sequences. With the new versions of the Open RVC-CAL Compiler (Orcc), a static mapping of the actors that implement the functionality of the application can be done once the application executable has been generated. This static mapping must be done for each of the different cores available on the working platform. It has been chosen an embedded system with a processor with two ARMv7 cores. This platform allows us to obtain the desired tests, get as much improvement results from the execution on a single core, and contrast both with a PC-based multiprocessor system. Las posibilidades ofrecidas por el aumento de la velocidad de la frecuencia de reloj de sistemas de un solo procesador est��n siendo agotadas. Las nuevas arquitecturas multiprocesador proporcionan una v��a de desarrollo alternativa en este sentido. El dise��o y optimizaci��n de aplicaciones de descodificaci��n de video que se ejecuten sobre las nuevas arquitecturas permiten un mejor aprovechamiento y favorecen la obtenci��n de mayores rendimientos. Hoy en d��a muchos de los dispositivos comerciales que se est��n lanzando al mercado est��n integrados por sistemas embebidos, que recientemente est��n basados en arquitecturas multin��cleo. El manejo de las tareas de ejecuci��n sobre este tipo de arquitecturas no es una tarea trivial, y una buena planificaci��n de los actores que implementan las funcionalidades puede proporcionar importantes mejoras en t��rminos de eficiencia en el uso de la capacidad de los procesadores y, por ende, del consumo de energ��a. Por otro lado, el reciente desarrollo del est��ndar de Codificaci��n de Video Reconfigurable (RVC), permite la reconfiguraci��n de los descodificadores de video. RVC es un est��ndar flexible y compatible con anteriores codecs desarrollados por MPEG. Esto hace de RVC el est��ndar ideal para ser incorporado en los nuevos terminales multimedia que se est��n comercializando. Con el desarrollo de las nuevas versiones del compilador espec��fico para el desarrollo de lenguaje RVC-CAL (Orcc), en el que se basa MPEG RVC, el mapeo est��tico, para entornos basados en multiprocesador, de los actores que integran un descodificador es posible. Se ha elegido un sistema embebido con un procesador con dos n��cleos ARMv7. Esta plataforma nos permitir�� llevar a cabo las pruebas de verificaci��n y contraste de los conceptos estudiados en este trabajo, en el sentido del desarrollo de descodificadores de video basados en MPEG RVC y del estudio de la planificaci��n y mapeo est��tico de los mismos.

T��cnicas de dise��o de pruebas en sistemas embebidos

El software es, cada vez m��s, una parte muy importante de cualquier circuito electr��nico moderno, por ejemplo, un circuito realizado con alg��n tipo de microprocesador debe incorporar un programa de control por peque��o que sea. Al utilizarse programas inform��ticos en los circuitos electr��nicos modernos, es muy aconsejable, por no decir imprescindible, realizar una serie de pruebas de calidad del dise��o realizado. Estas pruebas son cada vez m��s complicadas de realizar debido al gran tama��o del software empleado en los sistemas actuales, por este motivo, es necesario estructurar una serie de pruebas con el fin de realizar un sistema de calidad, y en algunos casos, un sistema que no presente ning��n peligro para el ser humano o el medio ambiente. Esta propuesta consta de la explicaci��n de las t��cnicas de dise��o de pruebas que existen actualmente (por lo menos las m��s b��sicas ya que es un tema muy extenso) para realizar el control de calidad del software que puede contener un sistema embebido. Adem��s, muchos circuitos electr��nicos, debido a su control o exigencia hardware, es imprescindible que sean manipulados por alg��n programa que requiera m��s que un simple microprocesador, me refiero a que se deban controlar por medio de un peque��o programa manipulado por un sistema operativo, ya sea Linux, AIX, Unix, Windows, etc., en este caso el control de calidad se deber��a llevar a cabo con otras t��cnicas de dise��o. Tambi��n se puede dar el caso que el circuito electr��nico a controlar se deba hacer por medio de una p��gina web. El objetivo es realizar un estudio de las actuales t��cnicas de dise��o de pruebas que est��n orientadas al desarrollo de sistemas embebidos. ABSTRACT. Software is increasingly a very important part of any modern electronic circuit, for example, a circuit made with some type of microprocessor must incorporate a control program no matter the small it is. When computer programs are used in modern electronic circuits, it is quite advisable if not indispensable to perform a series of quality tests of the design. These tests are becoming more and more difficult to be performed due to the large size of the software used in current systems, which is why it is necessary to structure a series of tests in order to perform a quality system, and in some cases, a system with no danger to humans or to the environment. This proposal consists of an explanation of the techniques used in the tests (at least the most basic ones since it is a very large topic) for quality control of software which may contain an embedded system. In addition, a lot of electronic circuits, due to its control or required hardware, it is essential to be manipulated by a program that requires more than a simple microprocessor, I mean that they must be controlled by means of a small program handled by an operating system, being Linux, AIX, Unix, Windows, etc., in this case the quality control should be carried out with other design techniques. The objective is to study the current test design techniques that are geared to the development of embedded systems. It can also occur that the electronic circuit should be controlled by means of a web page.

Desarrollo de un sistema autom��tico de medida para el control del consumo en sistemas empotrados

El Grupo de Dise��o Electr��nico y Microelectr��nico de la Universidad Polit��cnica de Madrid -GDEM- se dedica, entre otras cosas, al estudio y mejora del consumo en sistemas empotrados. Es en este lugar y sobre este tema donde el proyecto a exponer ha tomado forma y desarrollo. Seg��n un art��culo de la revista online Revista de Electr��nica Embebida, un sistema empotrado o embebido es aquel ���sistema controlado por un microprocesador y que gracias a la programaci��n que incorpora o que se le debe incorporar, realiza una funci��n espec��fica para la que ha sido dise��ado, integrando en su interior la mayor��a de los elementos necesarios para realizar dicho funci��n���. El porqu�� de estudiar sobre este tema responde a que, cada vez, hay mayor presencia de sistemas empotrados en nuestra vida cotidiana. Esto es debido a que se est�� tendiendo a dotar de ���inteligencia��� a todo lo que puedan hacer nuestra vida un poco m��s f��cil. Nos podemos encontrar dichos sistemas en f��bricas, oficinas de atenci��n a los ciudadanos, sistemas de seguridad de hogar, relojes, m��viles, lavadoras, hornos, aspiradores y un largo etc��tera en cualquier aparato que nos podamos imaginar. A pesar de sus grandes ventajas, a��n hay grandes inconvenientes. El mayor problema que supone a d��a de hoy es la autonom��a del mismo sistema, ya que hablamos de aparatos que muchas veces est��n alimentados por bater��as -para ayudar a su portabilidad���. Por esto, se est�� intentando dotar a dichos sistemas de una capacidad de ahorro de energ��a y toma de decisiones que podr��an ayudar a duplicar la autonom��a de dicha bater��a. Un ejemplo claro son los Smartphones de hoy en d��a, unos aparatos casi indispensables que pueden tener una autonom��a de un d��a. Esto es poco pr��ctico para el usuario en caso de viajes, trabajo u otras situaciones en las que se le d�� mucho uso y no pueda tener acceso a una red el��ctrica. Es por esto que surge la necesidad de investigar, sin necesidad de mejorar el hardware del sistema, una manera de mejorar esta situaci��n. Este proyecto trabajar�� en esa l��nea creando un sistema autom��tico de medida el cual generar�� las corrientes que servir��n como entrada para verificar el sistema de adquisici��n que junto con la tarjeta Beagle Board permitir�� la toma de decisiones en relaci��n con el consumo de energ��a. Para realizar este sistema, nos ayudaremos de diferentes herramientas que podremos encontrar en el laboratorio del GDEM, como la fuente de alimentaci��n Agilent y la Beagle Board ���como principales herramientas de trabajo- . El objetivo principal ser�� la simulaci��n de unas se��ales que, despu��s de pasar un proceso de conversi��n y tratado, har��n la funci��n de representaci��n del consumo de cada una de las partes que pueden formar un sistema empotrado gen��rico. Por lo tanto, podemos decir que el sistema har�� la funcionalidad de un banco de pruebas que ayudar�� a simular dicho consumo para que el microprocesador del sistema pueda llegar a tomar alguna decisi��n. ABSTRACT. The Electronic and Microelectronic Design Group of Universidad Polit��cnica de Madrid -GDEM- is in charge, between other issues, of improving the embedded system���s consumption. It is in this place and about this subject where the exposed project has taken shape and development. According to an article from de online magazine Revista de Electronica Embebida, an embedded system is ���the one controlled by a microprocessor and, thanks to the programing that it includes, it carries out a specific function what it has been designed for, being integrated in it the most necessary elements for realizing the already said function���. The because of studying this subject, answers that each time there is more presence of the embedded system in our daily life. This is due to the tendency of providing ���intelligence��� to all what can make our lives easier. We can find this kind of systems in factories, offices, security systems, watchers, mobile phones, washing machines, ovens, hoovers and, definitely, in all kind of machines what we can think of. Despite its large vantages, there are still some inconveniences. Nowadays, the most important problem is the autonomy of the system itself when machines that have to be supplied by batteries ���making easier the portability-. Therefore, this project is going after a save capacity of energy for the system as well as being able to take decisions in order to duplicate batteries��� autonomy. Smartphones are a clear example. They are a very successful product but the autonomy is just one day. This is not practical for users, at all, if they have to travel, to work or to do any activity that involves a huge use of the phone without a socket nearby. That is why the need of investigating a way to improve this situation. This project is working on this line, creating an automatic system that will generate the currents for verifying the acquisition system that, with the beagle board, will help taking decisions regarding the energy���s consumption. To carry out this system, we need different tools that we can find in the laboratory of the group previously mentioned, like power supply Agilent and the Beagle Board ��� as main working tools ���. The main goal is the simulation of some signals that, after a conversion process, will represent de consumption of each of the parts in the embedded generic system. Therefore, the system will be a testing ground that simulate the consumption, once sent to the processor, to be processed and so the microprocessor system might take some decision.

An��lisis y mejora de un sistema de segmentaci��n temporal de v��deo

Este Trabajo de Fin de Grado consiste en el an��lisis, evaluaci��n y mejora de un sistema de segmentaci��n temporal de v��deo, embebido dentro de un programa de caracterizaci��n est��tica de v��deos que detecta cambios de plano a trav��s de cortes, fundidos y encadenados. En primer lugar se realiza un an��lisis del programa original empleando m��tricas que permitan cuantificar el rendimiento y detectar los principales problemas y su contexto, buscando patrones comunes que permitan enfocar las mejoras necesarias para solventar dichos problemas. A continuaci��n, se proponen mejoras tanto funcionales como no funcionales, que son acometidas en la fase de dise��o e implementaci��n. Para las mejoras relacionadas con la segmentaci��n temporal, se aplican t��cnicas existentes en el estado del arte y se adaptan a las necesidades del programa. Finalmente, se eval��a el programa comprobando que las m��tricas que hab��an cuantificado los problemas han mejorado y detallando el posible trabajo futuro a realizar sobre el programa.