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Projeto 1

Áreas de Pesquisa e Projetos de Abel Guilhermino
by

Tiago Cavalcanti

on 4 October 2011

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Transcript of Projeto 1

Bruno Jorge Nogueira Batista
Juliano Freitas de Souza
Leandro Andrade Damasceno
Tiago Paula e Silva de Holanda Cavalcanti Abel Guilhermino da Silva Filho Roteiro Apresentação do Docente
Disciplinas
Área de Pesquisa
Projeto
Conclusão
Referências Possui:
Graduação em Engenharia Elétrica Eletrotécnica (UFPE, 1997);
Mestrado em Ciências da Computação (UFPE, 2001);
Doutorado em Ciências da Computação (UFPE, 2006). Tem experiência em Sistemas Embarcados com ênfase em Sistemas Digitais e Reconfiguráveis, atuando principalmente nos temas:
Exploração de Arquiteturas;
Estimativa de Consumo de Energia em Memória Cache;
Heurísticas de Exploração. Áreas de Pesquisa:
Sistemas Embarcados com foco para otimização de consumo de energia e aumento de desempenho.
Algoritmos de otimização inteligentes (inteligência artificial) aplicados a problemas de sistemas embarcados.
Arquiteturas Reconfiguráveis (FPGAs) para acelerar aplicações embarcadas. Equipe
Centro de Informática - UFPE Disciplinas Sistemas Digitais (if675, graduação, obrigatória) Engenharia de Sistemas Embarcados (if141, pós-graduação) Objetivo:
Estudar conceitos básicos sobre Sistemas Digitais.
Por que estudar sistemas digitais?
Conhecer dispositivos que integram processadores de informação em nosso cotidiano.
Entender o que é e porque a informação digital é mais eficiente na manipulação de técnicas para processar e utilizar informação.
Conhecer e utilizar técnicas modernas que permitam desenvolver sistemas de tratamento de informação em problemas reais.
Começar a entender o funcionamento de computadores digitais a partir de seus fundamentos.
Desenvolver projetos de “circuitos integrados” voltados para “sistemas embarcados”. Conclusão Referências Objetivo:
Conhecer um pouco mais sobre os sistemas embarcados e as tecnologias de projeto e implementação destes, abrindo caminho para que os sistemas de computação sejam vistos não apenas como algo passivo, que espera entradas via teclado e produz resultados na tela, mas como um sistema que interage com o ambiente coletando informações e atuando fisicamente, de forma autônoma e contínua.
Será dada uma introdução a vários conceitos e sistemas como:
Sistemas Embarcados,
Microcontroladores,
Sistemas de Tempo Real,
Sistemas de Controle Digital. Sistemas Embarcados Sistemas embarcados são sistemas digitais microprocessados embutidos em sistemas maiores. Ao contrário dos computadores pessoais, que podem executar os mais diversos programas e alternar entre eles, os sistemas embarcados realizam um número reduzido de tarefas predefinidas de maneira contínua. São utilizados em aplicações que não exigem grandes capacidades computacionais, portanto, os sistemas embarcados tendem a ser bem mais simples do que um computador convencional e mais baratos. http://www.cin.ufpe.br/~agsf
http://www.lisha.ufsc.br/pub/Hoeller_MSC_2007.pdf
http://www.gse.inf.br/pt-br/projetos
http://www.univali.br/modules/system/stdreq.aspx?P=2423&VID=default&SID=941734040799392&S=1&A=close&C=29576
http://inf.ufrgs.br/index.php?option=com_content&view=article&id=62&catid=38&Itemid=92
http://www.ece.gatech.edu/research/labs/esl/projects.html
http://www.ece.auckland.ac.nz/~embsys/Projects.php
https://saladatecnologica.wordpress.com/tag/sistemas-embarcados/
Sistemas Digitais - Princípios e aplicações [Ronald J. Tocci-Neal S. Widmer] Característica importante: • Controle em tempo real

• Confiabilidade

• Processamento de dados

• Interação do dispositivo com o ambiente

• Ramo promissor para os profissionais de TI

• Crescimento exponencialmente no mercado Projetos Exploração de Arquitetura visando Aspectos Inteligentes para Redução de Consumo de Energia Área de Pesquisa Projetos no mundo Na redução de energia existem técnicas que tentam reduzir os dois tipos de potência existentes nestes dispositivos: potência dinâmica (Dynamic Power), que é decorrente da atividade do sistema, e potência estática (Leakage Power), que é a energia consumida mesmo quando um dispositivo está inativo. Técnicas de Redução do Consumo de
Energia no Projeto de Hardware Há várias medidas que são utilizadas para diminuir potência no projeto de hardware. Estas medidas vão desde a concepção dos transistores e circuitos até a divisão das memórias. Alteração do tamanho dos transitores (Sizing)

Metade da Frequência (Half Frequency)

Metade da Frequência de balanço (Half Swing Clocks)

Mecanismos de interconexão

Segmentação de barramento

Divisão das memórias
O foco do projeto esta na obtenção de estratégias para exploração de arquiteturas baseadas em simuladores, mecanismos inteligentes e compiladores para redução de consumo de energia de sistemas SoC (System-on-Chip), composto por hierarquia de memória e processador . Mecanismos de Redução de Energia em Sistemas Embarcados Potência Dinâmica (Dynamic Power) Potência Dinâmica é causado pelas alterações nas cargas dos
capacitores e curto-circuitos Potência Estática (Leakage Power) Potência estática dos circuitos semicondutores advém da imperfeição dos transistores Projetos no Brasil Hellfire - Design de Sistemas Embarcados Multiprocessados
O projeto Hellfire disponibiliza seu próprio fluxo de design que engloba diferentes tipos de abstração, desde o desenvolvimento de aplicações em C até prototipagem FPGA. Estudo e Aplicação de Técnicas de Redução de Potência em Network-on-Chip
Investigar diferentes alternativas arquiteturais e técnicas de projeto para reduzir a potência dissipada em System-on-Chip (SoC) que utilizam Network-on-Chip (NoC ). TISHE: Teste Integrado de Software e Hardware em Sistemas Embarcados
Teste do software embarcado e sua combinação com o teste do hardware que o executa. Formal models of computation for heterogeneous embedded systems
O projeto está em busca de novos modelos de computação que podem, naturalmente, descrever sistemas embarcados heterogêneos e mapear múltiplas arquiteturas de processamento heterogêneas que utilizem processadores reativos como o bloco básico de construção. Distrbuted Smart Cameras
Nós transformamos nosso sistema de reconhecimento de gestos de câmera única em um sistema que usa mútiplas câmeras e uma rede de computadores distribuída. Vimos que Sistemas Embarcados são sistemas de menor capacidade, específicos a uma aplicação e de menor custo.

Pesquisas que buscam a otimização energética são importantes reduzir gastos, mantendo o desempenho.

Essa é uma área muito comum, tendo projetos sendo realizados em todo o mundo.

Querendo fazer um projeto nessa área, Sistemas Digitais será essencial, e em Engenharia de Sistemas Embarcados você terá uma noção melhor do assunto. História dos Sistemas Embarcados História dos Sistemas Embarcados O primeiro sistema embarcado reconhecido foi o Apollo Guidance Computer, desenvolvido por Charles Stark Draper no MIT. O computador de guia, que operava em tempo real, era considerado o item mais arriscado do projeto Apollo. O uso de circuitos integrados monolíticos para reduzir o tamanho e peso do equipamento aumentou tal risco.

Apollo Guidance Computer (AGC) foi um computador de bordo que provia recursos computacionais e controles para orientação, navegação e controle do Módulo de Comando e do Módulo Lunar utilizados no Projeto Apollo. É notável por ter sido um dos primeiros computadores baseados em IC.

O primeiro sistema embarcado de produção em massa foi o computador guia do míssil nuclear LGM-30 Míssil Minuteman, lançado em 1961. Ele possuía um disco rígido para a memória principal.
Neste curso será visto:
codificação numérica e simbólica;
operações lógicas, portas lógicas, álgebra de Boole;
circuitos combinacionais e seqüenciais;
linguagem para descrever hardware (VHDL/SystemVerilog).
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