Estudo e implementação de um microcontrolador tolerante à radiação
AUTOR(ES)
Leite, Franco Ripoll
DATA DE PUBLICAÇÃO
2010
RESUMO
Neste trabalho foi elaborado um microcontrolador 8051 tolerante à radiação, usando para isso técnicas de recomputação de instruções. A base para este trabalho foi a descrição VHDL desse microcontrolador, sendo proposto o uso de sensores de radiação, Bulk-BICS, e códigos de proteção de erros para os elementos de memória, como forma de suporte à técnica apresentada. Inicialmente serão abordados sucintamente a origem e os efeitos prejudiciais da radiação nos dispositivos eletrônicos, motivando a realização deste trabalho. Serão mostrados em detalhes os passos para implementar a técnica de recomputação, que consiste em monitorar os sensores e, ao ser detectado um pulso transiente, fazer o processador reler a última instrução e executá-la novamente, a fim de mitigar o efeito do SET (Single Event Transient). Para isso a manipulação do contador de programa (PC) e o apontador de pilha (SP) são fundamentais. Durante esse processo também deve ser garantido que nenhum dado, potencialmente corrompido, seja armazenado na memória. Contra SEUs (Single Event Upsets) é pressuposto que todos os elementos de memória do microcontrolador estão protegidos através de algum código de correção de erros, assunto já pesquisado por outros autores. Na seqüência serão apresentadas várias simulações realizadas, onde é possível ver o processo de recomputação sendo iniciado a partir da incidência de partículas geradas através de um testbench. Por fim será feita uma comparação entre o 8051 original e o protegido, mostrando dados de área, freqüência de operação e potência de cada um.
ASSUNTO(S)
8051 microcontroller microcontroladores microprocessadores re-computation radiation hardening radiacao bulk- bics
ACESSO AO ARTIGO
http://hdl.handle.net/10183/18991Documentos Relacionados
- Inserção de testabilidade em um núcleo pré-projetado de um microcontrolador 8051 fonte compatível
- Estudo e implementação de um controlador preditivo generalizado bilinear compensado adaptativo
- Formulação e implementação de estratégia competitiva : um estudo de múltiplos casos
- Resfriamento de um cilindro de aço: estudo experimental da convecção e radiação do calor
- Processamento a fluxo de dados tolerante a falhas em um computador paralelo