Análise da robustez dos circuitos assíncronos em ambiente de interferência eletromagnética

• Autor(a) principal: Cristofoli, Luís Fernando Stiborski
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
• Texto Completo: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3017
• topic: ENGENHARIA ELETRÔNICA; CIRCUITOS ASSÍNCRONOS; ELETROMAGNETISMO; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA

Atualmente, grande parte dos equipamentos eletrônicos utilizam circuitos síncronos que são controlados por um sinal de relógio (clock ) global. Este sinal estabelece o exato momento em que os registradores devem capturar os dados e assim, sincroniza as operações do sistema. Contudo, este tipo de circuito pode apresentar uma série de problemas como, por exemplo, grande sensibilidade ao ruído, além de apresentar altos índices de emissão eletromagnética e por conseguinte, afetar outros circuitos vizinhos com este tipo de ruído. Neste contexto, os circuitos assíncronos surgem como uma alternativa extremamente viável e interessante no que diz respeito ao projeto de sistemas intrinsicamente mais robustos ao ruído. Entretanto, o uso de circuitos assíncronos em larga escala é nitidamente limitado pela maior complexidade de projeto e principalmente pela inexistência de ferramentas CAD capazes de darem suporte a todas as fases de desenvolvimento dos mesmos e a necessidade de mudança de paradigmas por parte dos projetistas. Assim, o presente trabalho tem como principal objetivo comparar sistemas síncronos com assíncronos gerados a partir de uma dada técnica de dessincronização de forma a estabelecer a robustez associada a cada um dos circuitos. Esta técnica de dessincronização, desenvolvida em 2004 representa uma grande referência na área de projeto de circuitos assíncronos. Ela é baseada no uxo de projeto de circuitos síncronos e representa uma solução bastante simples, capaz de gerar circuitos assíncronos a partir de descrições síncronas. Além disso, esta técnica pode ser implementada através do uso de ferramentas de CAD convencionais já existentes no mercado. Finalmente, para validar a técnica de dessincronização acima mencionada, foram realizados vários experimentos de injeção de falhas através do uso de interferência eletromagn ética (EMI) irradiada e conduzida de acordo com as normas IEC 62.132-2 e IEC 61.004-29. A plataforma de ensaios utilizada foi projetada e desenvolvida pela equipe do Laboratório SiSC (Sistemas, Sinais e Computação) da PUCRS. Sobre esta plataforma, uma placa SMD com seis camadas contendo vários FPGAs e lógica de controle, duas versões distintas do processador (softcore) DLX foram mapeadas em FPGA e o programa aplicativo carregado em memória BRAM. A análise dos resultados obtidos durante os experimentos de injeção de falhas indica que a técnica proposta é capaz de gerar e cientemente circuitos assíncronos e que estes, quando expostos a EMI, são sem dúvida mais robustos do que os circuitos síncronos.