Bővebb információ:

Az Ericsson Magyarország Kft. és az Elektronikus Eszközök Tanszéke által közösen – a HWLab keretében – meghirdetett önálló labor, szakdolgozat vagy diplomamunka keretében vihető témák listája.

Bővebb információ: [email protected]

1

Tartalom 1.

Klímakamrás mérések automatizálása LabView környezetben ....................................................... 3

2.

Ethernetes adatgyűjtő megvalósítása klímakamrás mérések támogatására ................................... 4

3.

JTAG / SWD kombinált programozó eszköz fejlesztése ................................................................... 5

4.

USB dual CAN busz átalakító tervezése ............................................................................................ 6

5.

Ethernet dual UART busz átalakító tervezése .................................................................................. 7

6.

Ethernet dual CAN busz átalakító tervezése .................................................................................... 8

7.

USB portos interfész modul tervezése ............................................................................................. 9

8.

JTAG demonstrációs és teszt eszköz tervezése .............................................................................. 10

9.

PCI Express buszhoz kapcsolódó UART illesztő eszköz tervezése .................................................. 11

10. JTAG protokoll programozása LabView-al ...................................................................................... 12 11. Multi modul elrendezésű FPGA-k tápellátási stratégiái ................................................................. 13 12. Túlmelegedési esettanulmány a Mini-Link NPU3 panelen ............................................................. 14 13. Operációs rendszerek átültetése különböző architektúrákra ........................................................ 16 14. Single board computer (SBC) tervezése beágyazott alkalmazásokhoz .......................................... 18 15. Memória illesztés............................................................................................................................ 20

2

1.

Klímakamrás mérések automatizálása LabView környezetben

A feladat rövid leírása: Napjainkban a kutatás-fejlesztés egy részéhez aktívan használunk olyan berendezéseket (klímakamra), amik lehetőséget adnak viszonylag tág környezeti paraméterek előállítására, mint például hőmérséklet (-40°C - +125°C) és relatív páratartalom. Az így előállított környezet alkalmas bizonyos félvezető eszközök (IC, MEMS eszköz, egyéb szenzorok, napelem, LED, stb.) és kisebb berendezések (kártyák sub-rack-ek) termikus vizsgálatára. A gyakori hosszútávú mérésekre való tekintettel szükséges a karma (WEISS vagy Angelantoni) vezérlését és a méréseket automatizálni. Részfeladatok ismertetése:    

az eszközök és a fejlesztői környezet megismerése szoftveres keretrendszer elkészítése LabView környezetben kamra vezérlése előre beállított mérési folyamatoknak megfelelően kamrában mért visszajelzésre szolgáló jelek naplózása

Várható eredmények:   

kompetenciák szerzése LabView környezetben mérésautomatizálásban hosszútávú mérésekre is alkalmas távoli felügyeletet lehetővé tevő klímakamra vezérlés

Kulcsszavak: LabView, mérésautomatizálás, klímakamra vezérlés Témakiírók, konzulensek: Marosy Gábor & Horváth Gyula (EET); Kis Szabolcs Máté (Ericsson)

3

2.

Ethernetes adatgyűjtő megvalósítása klímakamrás mérések támogatására

A feladat rövid leírása: A klímakamrában történő mérések nem csak a kamra vezérléséből állnak, hanem a tesztelendő eszköz (Device Under Test, DUT) megfelelő működtetése is ide tartozik. Erre nyújthat megoldást a compactRIO és a LabView, melyek egyszerűbb elektronikus eszközök, áramkörök, de akár komplex rendszerek tesztelésére is alkalmas hardveres és szoftveres támogatást nyújtanak. A cRIO egy real-time, moduláris adatgyűjtő eszköz. A különböző modulok segítségével lehetőség van analóg és digitális jelek előállítására, mérésére, amikkel a tesztelendő rendszer gerjeszthető és a működési tulajdonságai visszamérhetők. Részfeladatok ismertetése:    

az eszközök (cRIO) és a fejlesztői környezet (LV) megismerése egyszerű áramkör tesztelésére alkalmas szoftver elkészítése működés bemutatása, tesztelése kamrával összehangolt mérés-adatgyűjtés elvégzése

Várható eredmények:   

kompetenciák szerzése LabView környezetben cRIO ismeretek szerzése, mérésautomatizálás és adatgyűjtés complex mérésautomatizálási és adatgyűjtési rendszer megvalósítása

Kulcsszavak: LabView, mérésautomatizálás, klímakamra vezérlés Témakiírók, konzulensek: Marosy Gábor & Horváth Gyula (EET); Kis Szabolcs Máté (Ericsson)

4

3.

JTAG / SWD kombinált programozó eszköz fejlesztése

A feladat rövid leírása: tervezzen egy olyan eszköz, amely képes mind JTAG, mind SWD protokollon keresztül programozható eszközt konfigurálni. Az eszköz megvalósítása során használjon FTDI chip USBJTAG átalakító áramkört, a szükséges kiegészítő logikákat CPLD/FPGA -val valósítsa meg. Részfeladatok ismertetése:    

ismerkedjen meg a JTAG és SWD-n protokollokkal válassz ki a szükséges alkatrészeket és készítse el az eszköz kapcsolási rajzát készítse el az nyomtatot huzalozású lemez tervét programozható eszköz HDL kódjának megírása

Várható eredmények:    

kész hardver tervek PCB tervezés ismeretek elsajátítása JTAG / SWD protokoll ismerete HDL kódolási ismeretek

Kulcsszavak: HW/FPGA, PCB design, HDL Témakiírók, konzulensek: Marosy Gábor & Kovács Zoltán & Temesvölgyi Tamás (EET); Ericsson hamarosan jelöl ki konzulenst.

5

4.

USB dual CAN busz átalakító tervezése

A feladat rövid leírása: tervezzen egy olyan eszközt, amely USB port-ra csatlakoztatható dual CAN busz konverter. Az eszköz megvalósítása során használjon FTDI chip USB-SPI átalakító áramkört, valamint SPI dual CAN kontrollert. Részfeladatok ismertetése:    

ismerkedjen meg a CAN és SPI protokollal válassz ki a szükséges alkatrészeket és készítse el az eszköz kapcsolási rajzát készítse el az nyomtatot huzalozású lemez tervét a működés demonstrálásához C / C++ programot készítsen

Várható eredmények:    

kész hardver tervek PCB tervezés ismeretek elsajátítása CAN / SPI protokoll ismerete C / C++ programozási ismeretek

Kulcsszavak: HW/CAN, PCB design, C / C++ Témakiírók, konzulensek: Marosy Gábor & Kovács Zoltán & Temesvölgyi Tamás (EET); Ericsson hamarosan jelöl ki konzulenst.

6

5.

Ethernet dual UART busz átalakító tervezése

A feladat rövid leírása: tervezzen egy olyan eszközt, amely Ethernet-re csatlakoztatható dual UART (RS232, RS485, RS422) busz konverter. Az eszköz megvalósítása során használjon mikrovezérlőt. Részfeladatok ismertetése:     

ismerkedjen meg az Ethernet és UART protokollal válassz ki a szükséges alkatrészeket és készítse el az eszköz kapcsolási rajzát készítse el az nyomtatot huzalozású lemez tervét készítse el a mikrovezérlő C / C++ szoftverét a működés demonstrálásához készítsen C / C++ / JAVA programot PC-re

Várható eredmények:    

kész hardver tervek PCB tervezés ismeretek elsajátítása Ethernet / UART protokoll ismerete C / C++ / JAVA programozási ismeretek

Kulcsszavak: HW/Ethernet, PCB design, C / C++ / JAVA Témakiírók, konzulensek: Marosy Gábor & Kovács Zoltán & Temesvölgyi Tamás (EET); Ericsson hamarosan jelöl ki konzulenst.

7

6.

Ethernet dual CAN busz átalakító tervezése

A feladat rövid leírása: tervezzen egy olyan eszközt, amely Ethernet-re csatlakoztatható dual CAN busz konverter. Az eszköz megvalósítása során használjon mikrovezérlőt. Részfeladatok ismertetése:     

ismerkedjen meg az Ethernet és CAN protokollal válassz ki a szükséges alkatrészeket és készítse el az eszköz kapcsolási rajzát készítse el az nyomtatot huzalozású lemez tervét készítse el a mikrovezérlő C / C++ szoftverét a működés demonstrálásához készítsen C / C++ / JAVA programot PC-re

Várható eredmények:    

kész hardver tervek PCB tervezés ismeretek elsajátítása Ethernet / CAN protokoll ismerete C / C++ / JAVA programozási ismeretek

Kulcsszavak: HW/Ethernet, PCB design, C / C++ / JAVA Témakiírók, konzulensek: Marosy Gábor & Kovács Zoltán & Temesvölgyi Tamás (EET); Ericsson hamarosan jelöl ki konzulenst.

8

7.

USB portos interfész modul tervezése

A feladat rövid leírása: tervezzen egy eszköz, amely USB porton keresztül kapcsolódik a PC-hez és rendelkezik analóg és digitális ki-bementekkel. A megvalósítás során használjon USB interfészt tartalmazó mikorvezérlőt az USB natív USB módban kezelje. Részfeladatok ismertetése:     

ismerkedjen meg az USB protokollal válassz ki a szükséges alkatrészeket és készítse el az eszköz kapcsolási rajzát készítse el az nyomtatot huzalozású lemez tervét készítse el a mikrovezérlő C / C++ szoftverét a működés demonstrálásához készítsen C / C++ / JAVA programot PC-re

Várható eredmények:    

kész hardver tervek PCB tervezés ismeretek elsajátítása USB protokoll ismerete C / C++ / JAVA programozási ismeretek

Kulcsszavak: HW/USB, PCB design, C / C++ / JAVA Témakiírók, konzulensek: Marosy Gábor & Kovács Zoltán & Temesvölgyi Tamás (EET); Ericsson hamarosan jelöl ki konzulenst.

9

8.

JTAG demonstrációs és teszt eszköz tervezése

A feladat rövid leírása: tervezzen egy eszköz, amely tartalmaz egy USB / JTAG átalakítót, valamint különféle JTAG interfészt tartalmazó alkatrészt. Az egyes alkatrészek JTAG hálózaton keresztül kapcsolódjanak egymáshoz úgy, hogy közben biztosított legyen az egyes jelek megfigyelhetősége. A demonstráció célja JTAG protokollban rejlő lehetőségek megismerése és kiaknázása. Részfeladatok ismertetése:    

ismerkedjen meg a JTAG protokollal válassz ki a szükséges alkatrészeket és készítse el az eszköz kapcsolási rajzát készítse el az nyomtatot huzalozású lemez tervét a működés demonstrálásához készítsen C / C++ / JAVA programot PC-re

Várható eredmények:    

kész hardver tervek PCB tervezés ismeretek elsajátítása JTAG protokoll ismerete C / C++ / JAVA programozási ismeretek

Kulcsszavak: HW/JTAG, PCB design, C / C++ / JAVA Témakiírók, konzulensek: Marosy Gábor & Kovács Zoltán & Temesvölgyi Tamás (EET); Ericsson hamarosan jelöl ki konzulenst.

10

9.

PCI Express buszhoz kapcsolódó UART illesztő eszköz tervezése

A feladat rövid leírása: tervezzen PCI Express UART illesztő kártyát. A megvalósítás során alkalmazzon PCI Express modult tartalmazó FPGA-t. Részfeladatok ismertetése:     

ismerkedjen meg a PCI Express protokollal válassz ki a szükséges alkatrészeket és készítse el az eszköz kapcsolási rajzát készítse el az nyomtatot huzalozású lemez tervét készítse el a FPGA HDL kódját a működés demonstrálásához készítsen C / C++ / JAVA programot PC-re

Várható eredmények:    

kész hardver tervek PCB tervezés ismeretek elsajátítása PCI Express protokoll ismerete C / C++ / JAVA programozási ismeretek

Kulcsszavak: HW/PCI Express, PCB design, C / C++ / JAVA Témakiírók, konzulensek: Marosy Gábor & Kovács Zoltán & Temesvölgyi Tamás (EET); Ericsson hamarosan jelöl ki konzulenst.

11

10. JTAG protokoll programozása LabView-al A feladat rövid leírása: készítsen LabView szoftverből vezérelhető JTAG-es teszt környeztet. A feladat megoldáshoz használjon, NI gyártmányú hardveresen időzített ki-bementi modult. Részfeladatok ismertetése:   

ismerkedjen meg a JTAG protokollal, és a LAbView környezettel készítse el a szükséges LabView szoftvert a működést demonstrálja JTAG interfészt tartalmazó eszközökkel

Várható eredmények:   

JTAG protokoll ismerete LabView programozási ismeretek LabView alapú JTAG-es tesztelő eszköz

Kulcsszavak: HW/JTAG, LAbView Témakiírók, konzulensek: Marosy Gábor & Kovács Zoltán & Temesvölgyi Tamás (EET); Ericsson hamarosan jelöl ki konzulenst.

12

11. Multi modul elrendezésű FPGA-k tápellátási stratégiái A feladat rövid leírása: A téma több FPGA modul egyidejű tápellátási problémájára ad megoldási javaslatot. A fő probléma az alacsony (1V) feszültség mellett megkívánt nagy (100A) áramerősség igény. A téma kidolgozása során érdemes vizsgálni a fogyasztók tápáram változását az üzemmódok függvényében. A modulok táphálózatának kialakításakor javasolt figyelembe venni a megismert paramétereket. A leírtak alapján a feladat egy megfelelő kereszt stabilitású, több alacsony feszültségű kimenettel rendelkező, 100W teljesítményű kapcsolóüzemű tápegység fejlesztése. Részfeladatok ismertetése: Első félév:     

Piac és irodalomkutatás. Már meglévő megoldások vizsgálata. Táplálandó FPGA modulok fogyasztásának karakterizálása. A specifikációnak megfelelő FPGA modulok tápellátási hálózatának végiggondolása és ehhez illeszkedő topológia kiválasztása. Az előző pontban leírt hálózathoz illeszkedő tápegység specifikálása. A specifikált tápegység elméleti tervezése.

Második félév:   

A tápegység gyakorlati megvalósítása. Műterhelés fejlesztése. Tápegység minősítő áramkör fejlesztése (pl.: statikus és dinamikus keresztstabilitás vizsgálata)

Várható eredmények:   

FPGA modulok elrendezésére és tápellátására tett eljárás. Ezeket a modulokat ellátó tápegység. Tápegység minősítő berendezés.

Kulcsszavak: HW, FPGA, tápellátás tervezése komplex beágyazott rendszerekben Témakiírók, konzulensek: Kis Szabolcs Máté & Szesztay Endre (Ericsson); Horváth Gyula & Glisics Sándor (EET)

13

12. Túlmelegedési esettanulmány a Mini-Link NPU3 panelen A feladat rövid leírása: Egy speciális elrendezésben Mini-Link NPU3 B panelje túlmelegedést mutat az elégtelen ventilátoros hűtés miatt. Részfeladatok ismertetése: Első félév: 

      

   

Mérés: A legforróbb pontok megkeresése a panelen infra kamera és hőmérő segítségével (Álló levegős és kényszerített légmozgás környezetekben) adott teljesítmény mellett. A helyi disszipáció és a helyi hűtés hatékonyságának tanulmányozása. Mérés: A vázkeret (ház) termikus hatásának tanulmányozása. A helyi hőmérsékleti változások vizsgálata. A panel túlhevült alkatrészeinek megkeresése. Ezen alkatrészek hőmérsékletének összevetése az adatlapokban találhatóakkal. Magyarázatot találni a túlmelegedés okaira.. Mérés: További forró alkatrészek keresése. Előidézni a legrosszabb termikus esetet. A hőátvitel tanulmányozása a hőforrás és a környezet között. Az alkalmazott termikus interfész anyagok (hővezető paszta) áttekintése. Mérés: termikus tranziensmérés a kritikus alkatrészeken. Mérés: kényszerített légáram sebességének, légáram nagyságának mérése. Kísérletet tenni a panelen található kritikus hőmérsékletű alkatrészek hőmérsékletének csökkentésére. Hűtőbordák, hőterelők, hőpipák, elektronikus hőmérséklet menedzselés stb. alkalmazása. Kísérletet tenni Peltier elemes hőpumpa alkalmazására. Ellenőrizni a panel fogyasztás menedzselését. Elérni a felfüggesztett, energia takarékos, alvó módokat. Tanulmányozni az energiatakarékos mód hatását a panel normál működési módjára. 3D-s mezőmegoldó szimulátor (FloTherm) segítségével tanulmányozni a hűtési problémákat. A légsebesség hatásának tanulmányozása.

Második félév:     

Szimuláció: A ház és a panel termikus modelljének az elkészítése. A modell verifikációja mérések alapján (álló levegős és kényszerített légáram esetén). Szimuláció: A rack termikus modelljének elkészítése. Megoldások keresése a túlmelegedés kockázatának csökkentésére. Az adott termikus struktúra (ház/panel) korlátainak megtalálása. A panel újra tervezése termikus szempontokból.

Harmadik félév:  

Tervezés: alkatrészek, kapcsolási rajz, PCB rajzolat, hűtés. Szimuláció: elekrto-termikus modell készítése az új panelra (házra) vonatkozóan. 14

  

Szimuláció: az eredeti és az új modell összehasonlítása (panel és ház). Az új panel elkészítése (és ház). Mérés: electro-(mechanikus)-termikus tesztelés.

Várható eredmények:   

3D légáramlás ismerete egy hasonló specifikációban valóságos 3D modell a problémára javasolt megoldások

Kulcsszavak: 3D termikus szimuláció, termikus modell, termikus mérés, modell verifikáció, infravörös kamera, hőmérséklet mérés, termikus tranziens mérés, fogyasztás menedzselés, légsebesség mérés, PCB újra tervezés, electro-(mechanikus)-termikus tesztelés Témakiírók, konzulensek: Gyimesi Tamás (Ericsson), Kollár Ernő (EET)

15

13. Operációs rendszerek átültetése különböző architektúrákra A feladat rövid leírása: A mai hardver eszközök szinte mindegyike valamilyen operációs rendszer segítségével dolgozik. Az ilyen megoldások megvalósítása kulcsfontosságú az Ericsson termékeiben. A feladat a Linux kernel különböző részeinek átültetése az LSI™ StarPro2704 (SP2704) többmagos média és távközlési processzorra. A rendszer egy kétmagos ARM11 MPCore CPU-t tartalmaz, melyre az átültetést el kell végezni. Részfeladatok ismertetése:      

A Linux kernel fordításának és indulásának tanulmányozása Az ARM11 MPCore processzor felépítésének vizsgálata a specifikáció alapján. A Konfiguráció vizsgálata az LSI SP2704 platformon Rendszerbetöltő (boot loader) készítése, mely képes meghívni a Linux kernelt és átadni számára a szükséges adatstruktúrákat A Linux kernel fordítása a szükséges opciókkal az ARM11 MPCore processzorhoz illesztve A FusionSC fejlesztőkörnyezet és a GDB debug szerver segítségével a Linux kernel indulási folyamatának vizsgálata Az elkészült rendszerbetöltő és Linux kernel betöltése és indítása az LSI SP2704 tesztkörnyezetben

Várható eredmények:    

A FusionSC fejlesztői környezet megismerése A GDB debugging szerver megismerése Rendszerbetöltő ajánlása, mely képes az elkészített Linux kernel képet betölteni A Linux kernel korai inicializációs részének átültetése

Kommentek: A Linux kernel átültetése az LSI SP2704 platformra egy szerteágazó feladat. A platform, a szoftver és hardver eszközök, a rendszerbetöltő és a Linux kernel megismerése mind szükségesek a feladat elvégzéséhez. Az említett lépések szükségesek a Linux kernel alapvető indításához, addig a pontig, amíg az első felhasználó módú program, az ú.n. init processz el nem indul. A rendszerbetöltő programnak különböző inicializálási feladatokat kell ellátnia a Linux kernel indítása előtt. Ilyenek pl. a RAM SoC-beli helyének ECC (Error Correction Code) inicializálása és a szükséges adatstruktúrák előkészítése a kernel számára. Vannak feladatok, melyek nem szükségesek a Linux kernel betöltéséhez, mint a panelen található LED-ek kezelése GPIO segítségével, inicializáció és kommunikáció UART-on keresztül. Ezek kiegészítő eszközök melyek az SP2704-es eszköz belső állapotáról adnak információt, ha a JTAG hibakeresés nem lehetséges, vagy a rendszer valósidejű futtatása szükséges. Ennek érdekében szükséges a GPIO és UART interfészek megismerésre a rendszerbetöltő és a Linux kernel megismerése előtt. Több feladat túlmutat a féléves Önálló laboratórium II. tárgy keretein. Ezek közül néhány a Linux kernel futtatása az ARM11 MPCore mindkét magján (többmagos üzem), az UART meghajtó implementálása

16

melynek segítségével a konzol üzenetek a soros porton tudnak megjelenni és az Ethernet meghajtó implementálása és a hálózati kapcsolat felállítása a SP2704 platformon. Kulcsszavak: Beágyazott rendszer, Linux kernel, portolás, ARM Témakiírók, konzulensek: Németh Márton (Ericsson), Timár András (EET)

17

14. Single board computer alkalmazásokhoz

(SBC)

tervezése

beágyazott

A feladat rövid leírása: A single board computer-ek (SBC-k) egy teljes számítógépes architekturát megvalósító rendszerek, melyeket egyetlen nyomtatott huzalozású lemezen készítenek és tartalmazzák a processzort, memória modulokat I/O interfészeket és egyéb alkatrészeket, melyekkel egy teljesen működőképes számítógép is rendelkezik. A tipikusan irányítási és összekötetési feladatokra használják őket beágyazott rendszerekben vagy rack-ekben. Az integrált áramkörök területén végbement fejlődés következtében napjaink SBC-i képesek játékokat futtatni nagyfelbontású képernyőkön hála a csúcstechnológiás processzoroknak. Ezek a processzor a rack-ekben helyet foglaló SBC teljesítményét is képesek megnövelni. Ahhoz, hogy egy mérnök képes legyen megtervezni egy ilyen SBC-t tisztában kell lennie a nagysebességű terezéssel kapcsolatos szabályoknak. Először is ha rendszertervezőként gondolkodik akkor ismernie kell a rendszer teljes működését, azért, hogy kiválaszthassa, hogy az adott specifikációnak melyik processzor, memória modul és egyéb elem felel meg a legjobban szem előtt tartva az árt és a teljesítményt. Ha a hardvertervező szemszögéből nézzük a dolgokat, akkor egyrészt a sematikus tervnek áttekinthetőnek kell lennie, ami hierarchikus tervezést igényel másrészről a helyes összekötetésekhez ismerni kell az alkatrészek adatlapjait. A hullámterjedés megjelenésével a jelintegritás kérdése is létfontosságúvá válik a fejlesztés során. Következtükben layout megkötéseket kell definiálni, hogy megfelelően illesztett és időzített vezetékeink legyenek, nem is beszélve a differenciális jelvezetésről. Amint látható a teljes hardver megtervezése nem egy emberes feladat, de az alapok elsajátítását követően egy MSc-s villamosmérnök hallgató képes lehet egy egyszerűbb panelt megtervezni. Tanulmányai végeztével, pedig alkalmassá válik, hogy egy csapaton belül bármelyik előbb említett pozíciót betöltse. Részfeladatok ismertetése: Első félév:   

meg kell ismerkedni a rendszertervezés alapjaival, a különböző adatlapokkal és alkalmazási segédletekkel a jelöltnek meg kell ismerkednie a Mentor Graphics Expedition PCB vagy a Cadence Allegro tervezőkörnyezettel ki kell választania az egyes alkatrészeket, processzort és memória modulokat

Második félév:  

a végső sematikus rajznak el kell készülni pre-layout jelintegritás szimulációkat kell végezni, hogy megkötések által vezérelt tervezetet készíthessen

18

Harmadik félév:   

az első layout tervnek el kell készülnie az első layout-on található kritikus utakon post-layout szimulációkat kell végeznie ha az idő engedi a végső layout-ot el kéne készíteni.

Kommentek:  

A négy szemeszter folyamán a jelöltnek folyamatos beszámolási kötelezettsége van FONTOS KIEGÉSZÍTÉS: a jelöltnek tisztában KELL lennie a jelintegritás és nagysebességű áramkörök huzalozásával a téma megkezdése előtt vagy a sikeres teljesítéshez kétszeres erőfeszítés szükséges.

Várható eredmények: Mentor Graphics Expedition PCB vagy Cadence Allegro készségszintű használata     

A javasolt SBC sematikus tervrajza A kritikus utak pre-layout szimulációja Megkötések definiálása Prototípus SBC előzetes layout terve A kritikus utak post-layout szimulációja

Kulcsszavak: single board computer, beágyazott alkalmazások Témakiírók, konzulensek: Péter Szabó & György Bognár (EET); Ericsson hamarosan jelöl ki konzulenst.

19

15. Memória illesztés A feladat rövid leírása: Az újabb eredményeknek köszönhetően a DDR RAM technológiák területén a kutatóknak sikerült a memória I/O buszainak az órajelét megkértszerezni minden generáció során. Ennek eredményeként a jelenlegi JEDEC standard DDR3 RAM modulok 480 Gbit/s adatátviteli sebességet érnek el. A gyors átvitelnek köszönhetően a nyomtatott huzalozási lemezeken az összekötetési vonalaknak a leírása az távvezeték vonalak leírásához kezd hasonlítani. Ennek következtében már hullámterjedési elméleteket is igénybe kell venni, hogy speciális megkötéseket tegyünk az NYHL huzalozása során. Ezek a megkötések nem csak memóriák, hanem más nagy sebességű összekötetések esetén is szükségesek. Jelintegritás szimulációk nélkül a teljes komplex rendszer funkcionalitása megkérdőjelezhető és még a “legszerencsésebb” tervekben is váratlan adatátviteli hibák fordulhatnak elő. Mindezeken kívül a memória interfészek differenciális vezetékeket is tartalmaznak, melyek további megfontolásokat és időanalíziseket kívánnak a helyes összekötetéshez. Ha egy M.Sc. villamosmérnök hallgató kitanulja a nagysebességű elemek összekötések és a memória illesztések fortélyait teljesen megfelelő jelölt lesz, hogy később NYHL tervező és jelintegritás szimulációs mérnök váljon belőle.

Részfeladatok ismertetése: 

Téma elméletének feldolgozás, különös tekintettel a kritikus dolgokra

Az első két félévben (pl.: MSc önálló laboratórium):   

a téma irodalmi feldolgozása: jelen és jövőbeli DDR RAM technológiai trendek és nagysebességű buszok a jelöltnek meg kell ismerkednie a jelintegritás és nagysebességű interfészek huzalozásának technikáival a jelöltnek meg kell ismerkednie a Mentor Graphics Expedition PCB vagy a Cadence Allegro tervezőkörnyezettel egy egyszerű panel megtervezése által, mely legalább egy memóriát tartalmaz

A második két félévben (pl.: Diplomamunka 1.-2.): 

 

a jelöltnek el kell készítenie egy kicsi, de az előzőnél komplexebb panelt, amelyen helyet kap egy FPGA és kettő vagy több DDR3-as memória modul, valamint egy interfész, ami összekötetést biztosít egy másik panellel pre-layout jelintegritás szimulációkat kell végezni, hogy megkötések által vezérelt tervezetet készíthessen az összekötések után post-layout szimulációkat kell végeznie a kritikus utakon

20

Várható eredmények:     

Memória illesztési kompetencia megszerzése Mentor Graphics Expedition PCB vagy Cadence Allegro készségszintű használata egy egyszerű próbapanel, mely bemutatja a memóriaillesztési problémák megoldási lehetőségeit másik panel DDR3 és FPGA modulokkal kritikus utak pre- és post-layout szimulációja

Kulcsszavak: HW, nagysebességű PCB, jelintegritás stb. Témakiírók, konzulensek: Szabolcs Máté Kis & Endre Szesztay (Ericsson); Szabó Péter (EET)

21