Teste embarcado de conversores analógico-digitais

A confiabilidade de sistemas de processamento digital de sinais é, entre tantos fatores, diretamente proporcional à confiabilidade dos conversores analógico-digitais neles presentes para serem usados como interface com o mundo real. Este trabalho propõe um método novo de teste de conversores analógico-digitais baseado em ruído. O método proposto possibilita a detecção de falhas nos conversores em teste. Além disto, a técnica proposta é capaz de estimar simultaneamente características estáticas e dinâmicas tornando-se, portanto, inovador em relação aos demais métodos presentes na literatura. A proposta, a simulação e a implementação do método são apresentadas ao longo desta dissertação. A comparação dos resultados obtidos com um método padrão de teste de ADCs, o método do histograma, comprovam a eficácia do método.

Uma ferramenta para automação da geração do leiaute de circuitos analógicos sobre uma matriz de transistores MOS pré-difundidos

Este trabalho apresenta o LIT, uma ferramenta de auxílio ao projeto de circuitos integrados analógicos que utiliza a técnica da associação trapezoidal de transistores (TAT) sobre uma matriz digital pré-difundida. A principal característica é a conversão de cada transistor simples de um circuito analógico em uma associação TAT equivalente, seguido da síntese automática do leiaute da associação séria-paralela de transistores. A ferramenta é baseada na matriz SOT (sea-of-transistors), cuja arquitetura é voltada para o projeto de circuitos digitais. A matriz é formada somente por transistores unitários de canal curto de dimensões fixas. Através da técnica TAT, entretanto, é possível criar associações série-paralelas cujo comportamento DC aproxima-se dos transistores de dimensões diferentes dos unitários. O LIT é capaz de gerar automaticamente o leiaute da matriz SOT e dos TATs, além de células analógicas básicas, como par diferencial e espelho de corrente, respeitando as regras de casamento de transistores. O cálculo dos TATs equivalentes também é realizado pela ferramenta. Ela permite a interação com o usuário no momento da escolha da melhor associação. Uma lista de possíveis associações é fornecida, cabendo ao projetista escolher a melhor. Além disso, foi incluído na ferramenta um ambiente gráfico para posicionamento das células sobre a matriz e um roteador global automático. Com isso, é possível realizar todo o fluxo de projeto de um circuito analógico com TATs dentro do mesmo ambiente, sem a necessidade de migração para outras ferramentas. Foi realizado também um estudo sobre o cálculo do TAT equivalente, sendo que dois métodos foram implementados: aproximação por resistores lineares (válida para transistores unitários de canal longo) e aproximação pelo modelo analítico da corrente de dreno através do modelo BSIM3. Três diferentes critérios para a escolha da melhor associação foram abordados e discutidos: menor diferença de corrente entre o TAT e o transistor simples, menor número de transistores unitários e menor condutância de saída. Como circuito de teste, foi realizado o projeto com TATs de um amplificador operacional de dois estágios (amplificador Miller) e a sua comparação com o mesmo projeto utilizando transistores full-custom. Os resultados demonstram que se pode obter bons resultados usando esta técnica, principalmente em termos de desempenho em freqüência. A contribuição da ferramenta LIT ao projeto de circuitos analógicos reside na redução do tempo de projeto, sendo que as tarefas mais suscetíveis a erro são automatizadas, como a geração do leiaute da matriz e das células e o roteamento global. O ambiente de projeto, totalmente gráfico, permite que mesmo projetistas analógicos menos experientes realizem projetos com rapidez e qualidade. Além disso, a ferramenta também pode ser usada para fins educacionais, já que as facilidades proporcionadas ajudam na compreensão da metodologia de projeto.

Cultura pós-fotográfica : o devir das imagens eletrônicas no estudo de caso do acervo fotográfico do Museu Histórico da Biblioteca Pública Pelotense

A reflexão deste trabalho compreende a relação entre a Técnica de produção de imagens (da fotografia a imagem digital) e a Cultura Visual, contextualizando seus princípios e a respectiva produção de sentidos dos usuários dessas imagens. Para tanto buscou-se, a partir da localização dos referenciais teóricos mais atualizados sobre o assunto, avaliar como se processa a transcrição (aspectos práticos) das informações visuais que se encontram potencialmente no documento fotográfico de perfil histórico, para a sua reprodução ou duplicação em meio digital. O documento fotográfico de perfil histórico está assim constituído por tratar-se de imagens produzidas num passado tido como histórico, ou seja, que apresente cenas pelas quais ocorrências e vivências já findas, de interesse social, possam vir a ser interpretadas pelo pesquisador. A reprodução ou duplicação em meio digital do documento fotográfico de perfil histórico, interessa, na presente investigação, não como produto de uma demanda individual, mas como recurso utilizado pelas instituições detentoras de acervos, na inviciativa de construir estratégias de conservação e/ou fomento para a pesquisa e divulgação das informações que tais fotografias veiculam. Estes documentos (marcas/registros físicos do mundo visível das coisas), destituídos de sua materialidade quando digitalizados, adquirem novas características, formatando, conseqüentemente, um novo discurso, diretamente relacionado ao seu processo de transcrição. Não compete analisar aqui a demanda pessoal por reproduções digitais, mas a expectativa inevitável que se estabelece no usuário de informações visuais plasmadas em um suporte analógico e as próprias, transcritas eletronicamente. O que se coloca em discussão, permeia considerações a respeito do novo estatuto das representações coletivas, localizadas dentro de uma Cultura Visual, que 11 potencialmente configurará o que podemos chamar de Cultura Pós-Fotográfica.

Um Estudo de um sistema de informações hipermídia : caso particular da Assembléia Legislativa do Rio Grande do Sul

O presente trabalho se insere dentro de uma aplicação real na Assembléia Legislativa do Rio Grande do Sul (ALERGS), desenvolvida no Departamento de Sistemas de Informações, aproveitando-se do Sistema PRIMA/Vídeo – um sistema de veiculação interna de sinais de vídeo – já existente desde novembro de 1996. O PRIMA/Vídeo surgiu da necessidade de implantação de um sistema que permitisse o acompanhamento das múltiplas reuniões realizadas simultaneamente no âmbito do Palácio Farroupilha. Um projeto foi elaborado pela IBM do Brasil e implantado um sistema composto por dezesseis câmeras de sinais de vídeo ligadas a uma rede de 120 estações, que recebem analogicamente e em tempo real os sinais de vídeo. Este sistema permite o acompanhamento on-line de qualquer reunião nas dependências da ALERGS, além de receber imagens dos canais das emissoras a cabo. Entretanto, surgiu a necessidade de gravação destes vários eventos ocorridos para posterior exibição, criando, assim, um estudo para um sistema de informações composto de dados multimídia (sinais de vídeo do PRIMA/Vídeo). O Sistema de Informações Hipermídia da Assembléia Legislativa (SIHAL) visa o armazenamento e a disponibilização de sinais de vídeo (imagem e som) aos usuários internos da ALERGS. Através deste novo Sistema, os usuários poderão assistir a reuniões realizadas anteriormente e terão opções com capacidade de: • armazenar e organizar fisicamente os vídeos analógicos das Sessões Plenárias; • organizar o agendamento das Sessões Plenárias solicitadas no canal analógico de vídeo do PRIMA/Vídeo; • armazenar digitalmente os principais trechos de vídeo dos eventos da Assembléia; • fornecer o download dos trechos digitalizados aos usuários pela interface do Sistema; • fornecer a fita de vídeo aos usuários do Sistema; • criar uma base de dados de vídeo referente às imagens digitalizadas das Sessões Plenárias; • fornecer acesso à base de dados de vídeo. A principal contribuição desta dissertação é o estudo sobre soluções mistas, integrando dados multimídia analógicos e digitais com o intuito de propor um Sistema de Informações Hipermídia, o qual foi denominado de SIHAL. Um protótipo do SIHAL será implementado como demonstração da viabilidade das idéias citadas no sistema proposto.

A cidade revelada : a fotografia como prática de assimilação da arquitetura

As artes visuais, e especificamente a fotografia, possibilitam uma linguagem indireta e ao mesmo tempo subjetiva sobre as transformações do espaço. Isto nos faz pensar sobre o olhar singular do sujeito, que por sua vez também diz respeito ao contexto urbano como um todo. A fotografia ingressa neste trabalho como ferramenta comum de captação das imagens em três experiências por mim realizadas através de percursos. Ela não contribui apenas como um instrumento mecânico capaz de gerar imagens mas, principalmente, como um processo de reflexão sobre a arquitetura através da origem do processo fotográfico negativo-positivo e suas alternâncias (presença/ausência, mobilidade/imobilidade, luz/sombra, irreversível/inacabável) numa relação com a cidade. A primeira experiência, realizada junto ao viaduto Otávio Rocha, apresentada em pranchas de contato, tem o movimento futurista como referencial teórico, e relaciona o deslocamento do sujeito salientando questões referentes à simultaneidade, à velocidade, à mobilidade e à multiplicidade de imagens Na seqüência fotográfica, realizada na segunda experiência em Paris, a simultaneidade acontece através do acaso e da leitura das imagens que apresenta outros percursos realizados através do pensamento analógico, com referência no movimento surrealista. A terceira experiência se concentra especificamente no olhar, na atenção, no acúmulo de imagens e nas sombras projetadas, próprio do processo fotográfico, relacionado-os com o fenômeno urbano e o processo de tradução do fotográfico: o desenho panorâmico da avenida Borges de Medeiros. As características das imagens destas três experiências estão muito próximas das situações vividas na cidade. A fragmentação o acúmulo fotográficos gerados a partir dos percursos, constituem uma resposta simbólica à relação do sujeito na realidade urbana O processo de resgate do olhar do sujeito é análogo ao processo fotográfico pois, ao fotografarmos, iniciamos um processo de assimilação que se completa com o trabalho do negativo. O ato fotográfico, como tal, representa, enfim, a concretização da importância física do olhar de cada sujeito sobre a arquitetura e sobre a cidade.

Low cost BIST techniques for linear and non-linear analog circuits

With the ever increasing demands for high complexity consumer electronic products, market pressures demand faster product development and lower cost. SoCbased design can provide the required design flexibility and speed by allowing the use of IP cores. However, testing costs in the SoC environment can reach a substantial percent of the total production cost. Analog testing costs may dominate the total test cost, as testing of analog circuits usually require functional verification of the circuit and special testing procedures. For RF analog circuits commonly used in wireless applications, testing is further complicated because of the high frequencies involved. In summary, reducing analog test cost is of major importance in the electronic industry today. BIST techniques for analog circuits, though potentially able to solve the analog test cost problem, have some limitations. Some techniques are circuit dependent, requiring reconfiguration of the circuit being tested, and are generally not usable in RF circuits. In the SoC environment, as processing and memory resources are available, they could be used in the test. However, the overhead for adding additional AD and DA converters may be too costly for most systems, and analog routing of signals may not be feasible and may introduce signal distortion. In this work a simple and low cost digitizer is used instead of an ADC in order to enable analog testing strategies to be implemented in a SoC environment. Thanks to the low analog area overhead of the converter, multiple analog test points can be observed and specific analog test strategies can be enabled. As the digitizer is always connected to the analog test point, it is not necessary to include muxes and switches that would degrade the signal path. For RF analog circuits, this is specially useful, as the circuit impedance is fixed and the influence of the digitizer can be accounted for in the design phase. Thanks to the simplicity of the converter, it is able to reach higher frequencies, and enables the implementation of low cost RF test strategies. The digitizer has been applied successfully in the testing of both low frequency and RF analog circuits. Also, as testing is based on frequency-domain characteristics, nonlinear characteristics like intermodulation products can also be evaluated. Specifically, practical results were obtained for prototyped base band filters and a 100MHz mixer. The application of the converter for noise figure evaluation was also addressed, and experimental results for low frequency amplifiers using conventional opamps were obtained. The proposed method is able to enhance the testability of current mixed-signal designs, being suitable for the SoC environment used in many industrial products nowadays.

A Modular and digitally programmable interface based on band-pass sigma-delta modulator for mixed-signal systems-on-chip

The focus of this thesis is to discuss the development and modeling of an interface architecture to be employed for interfacing analog signals in mixed-signal SOC. We claim that the approach that is going to be presented is able to achieve wide frequency range, and covers a large range of applications with constant performance, allied to digital configuration compatibility. Our primary assumptions are to use a fixed analog block and to promote application configurability in the digital domain, which leads to a mixed-signal interface. The use of a fixed analog block avoids the performance loss common to configurable analog blocks. The usage of configurability on the digital domain makes possible the use of all existing tools for high level design, simulation and synthesis to implement the target application, with very good performance prediction. The proposed approach utilizes the concept of frequency translation (mixing) of the input signal followed by its conversion to the ΣΔ domain, which makes possible the use of a fairly constant analog block, and also, a uniform treatment of input signal from DC to high frequencies. The programmability is performed in the ΣΔ digital domain where performance can be closely achieved according to application specification. The interface performance theoretical and simulation model are developed for design space exploration and for physical design support. Two prototypes are built and characterized to validate the proposed model and to implement some application examples. The usage of this interface as a multi-band parametric ADC and as a two channels analog multiplier and adder are shown. The multi-channel analog interface architecture is also presented. The characterization measurements support the main advantages of the approach proposed.

Análise da distribuição de um simulador multinível

A validação de projetos de sistemas eletrônicos pode ser feita de diversas maneiras, como tem sido mostrado pelas pesquisas em síntese automática e verificação formal. Porém, a simulação ainda é o método mais utilizado. O projeto de um sistema digital típico pode ser desenvolvido em diversos níveis de abstração, como os níveis algorítmico, lógico ou analógico. Assim, a simulação também deve ser executada em todos esses níveis. A simulação apresenta, contudo, o inconveniente de não conseguir conciliar uma alta acuracidade de resultados com um baixo tempo de simulação. Quanto mais detalhada é a descrição do circuito, maior é o tempo necessário para simulá-lo. O inverso também é verdadeiro, ou seja, quanto menor for a acuracidade exigida, menor será o tempo dispendido. A simulação multinível tenta conciliar eficiêencia e acuracidade na simulação de circuitos digitais, propondo que partes do circuito sejam descritas em diferentes níveis de abstração. Com isso, somente as partes mais críticas do sistema são descritas em detalhes e a velocidade da simulação aumenta. Contudo, essa abordagem não é suficiente para oferecer um grande aumento na velocidade de simulação de grandes circuitos. Assim, surge como alternativa a aplicação de técnicas de processamento distribuído à simulação multinível. Os aspectos que envolvem a combinação dessas duas técnicas são abordados nesse trabalho. Como plataforma para os estudos realizados, optou-se por usar duas ferramentas desenvolvidas nessa Universidade: os simuladores do Sistema AMPLO e o Sistema Operacional HetNOS. São estudadas técnicas de sincronização em sistemas distribuídos, fundamentais para o desenvolvimento dos simuladores e, finalmente, são propostas alternativas para a distribuição dos simuladores. É realizada, ainda, uma análise comparativa entre as versões propostas.

Hibridação : arte e tecnologia

Esta dissertação aborda a hibridação da arte com as novas tecnologias da comunicação. Primeiramente foi retomada a relação do modernismo com o pós-modernismo, para melhor situar as condições que favorecem o entrelace entre heterogêneos e o convívio de diferentes na produção artistica. Estes dois movimentos mostram uma transição na qual e possível perceber características de ambos interagindo e dificultando um posicionamento compartimentalizado, colocando a hibridação dentro dos próprios movimentos, estilos e atividades em geral. Com este enfoque delineando todo o trabalho, as idéias de Pierre Lévy exemplificam e ratificam, especialmente na Área da comunicação, omo o pensamento esta vinculado com a produção social, sendo que o oposto também é verdadeiro, numa influência recíproca. As primeiras experiências com a imagem digital são revistas, possibilitando prever a participação da hibriação na construção artística com as novas tecnologias digitais. A hibridação ocorre tanto do ponto de vista da estruturação do conhecimento, analógico e digital, quanto da utilização de materiais de naturezas diferentes - tão peculiar na atividade artistica - constatando nesta característica um reflexo do pensamento contemporâneo. A análise das obras selecionadas para a IV e V edições do Salao Digital Anual de Nova Iorque - um pequeno recorte da ampla diversidade da produção artística - permite configurar a hibridação da arte que utiliza os recursos das tecnologias digitais mais recentes, e ao mesmo tempo confirmar a complexificação cultural da atualidade.