Área de Concentração em
Dispositivos e Sistemas Eletrônicos - PG-EEC/D
Coordenador: Alexis F. Tinoco-S.
CTA-ITA-IEE
Pça. Mal. Eduardo Gomes, 50 - V. das Acácias
12228-900 - São José dos Campos - SP
Tel: (12) 3947-6813 (coordenador)
Secretaria: Tel: (12) 3947-5878 - Fax: (12) 3947-6930
| Lin.Pesq | Docentes | Currículo | Matérias PG-EEC/D | Matérias Grad. IEEA |
1. LINHAS DE PESQUISA DO PG-EEC/D
A área de Dispositivos e Sistemas Eletrônicos
concentra as suas atividades na realização de circuitos e
sistemas eletrônicos, analógicos e digitais, e de sistemas
computacionais.
A área compreende as seguintes linhas de pesquisa:
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Alexis F. Tinoco-S., Engenheiro
Eletrônico ESPE. Mestre em Ciência ITA. Doutor em
Ciências ITA, 2011. Áreas de interesse: circuitos passivos e ativos de RF, circuitos de comunidações e redes de antenas em microfita. e-mail: atinoco@ita.br Homepage: www.ele.ita.br/lap
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| Duarte Lopes de Oliveira, Dr. em Engenharia, EPUSP,
2004. Áreas de interesse: circuitos assíncronos; GALS; ferramentas CAD para sistemas digitais; circuitos digitais de baixo consumo. e-mail.: duarte@ita.br |
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Neusa Maria Franco de Oliveira, Engenheira
Eletricista UFPE. Mestre em Ciência ITA. Doutora em Ciência
ITA, 2003. Áreas de interesse: sistemas embarcados em veículos autônomos e fusão sensorial e-mail: neusa@ita.br Homepage: www.ele.ita.br/~neusa
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Osamu Saotome, Saotome, Ph. D. Tokyo Institute of Technology,
Japão, 1987. Áreas de interesse: processamento digital
de sinais e comunicação digital. e-mail: osaotome@ita.br
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Roberto d’Amore - Engenheiro Eletricista Escola
de Engenharia Mauá. Mestre em Ciência ITA. Doutor em
Ciências ITA, 1998. Áreas de interesse: arquitetura de
sistemas digitais integrados, circuitos para controladores nebulosos
e microeletrônica. e-mail: damore@ita.br
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CORPO DOCENTE COLABORADOR
Irany de Andrade Azevedo, L.Doc., EFEI, 1974. Áreas de interesse: confiabilidade, mantenabilidade, risco e segurança em sistemas eletrônicos e eletromecânicos.
e-mail: irany@ita.br
ESTRUTURA CURRICULAR DO CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM DISPOSITIVOS E SISTEMAS ELETRÔNICOS
Sigla Título Crédito Máximo EA-253 Projeto em Eletrônica Aplicada 3 EA-284 Sistemas VLSI 3
Sigla Título Crédito Máximo EA-125 Sistemas Digitais Programáveis 2 EA-127 Microprocessadores 2 EA-160 Confiabilidade de Sistemas Eletrônicos 2 EA-211 Teoria de Confiabilidade de Sistemas Eletrônicos 3 EA 253 Projetos em Eletrônica Aplicada EA 254 Microcontroladores e Sistemas Embarcados 3 EA 266 Arquitetura de Computadores 3 EA-268 Processadores de Sinais Digitais 3 EA-276 Projetos de Filtros Ativos e de Filtros Digitais 3 EA-277 Linguagem VHDL: Descrição e Síntese de Circuitos Digitais 3 EA-279 Arquitetura de Computadores II 3 EA-281 Otimização de Circuitos Digitais 3 EA-282 Projeto de Circuitos Assíncronos EA-284 Sistemas VLSI EA-291 Pilotos Automáticos para VANTs EA-292 Elementos de Sistemas de Navegação EA-500 Tese
INÍCIO
EMENTAS DE MATÉRIAS OFERECIDAS PELO DEPARTAMENTO DE ELETRÔNICA APLICADA - IEEA
EA-125 - SISTEMAS DIGITAIS PROGRAMÁVEIS. Requisito recomendado: EEA-21 ou equivalente. Requisito exigido: não há. Horas semanais: 3-0-2-4. Dispositivos lógicos reconfiguráveis: histórico, sistemas digitais integrados com interconexão programáveis. Organização do computador digital convencional: processador, memória, dispositivos de entrada e saída. Memórias a semicondutor. Arquitetura e operação de microprocessadores: unidade de controle, registradores, unidade lógico-aritmética, ciclo de instrução e repertório de instruções. Programação nas linguagens "assembly" e C. Arquiteturas voltadas para o processamento digital de sinais. Bibliografia: VAHID, F., Sistemas Digitais projeto, otimização e HLDs, Bookman, 2008. MESSMER, H.P., The indispensable PC hardware book, Addison-Wesley, 2002. ZELENOVSKY, R.; MENDONÇA, A., PC: um Guia Prático de Hardware e Interfaceamento, Editora MZ, 2006.
EA-127 - MICROCONTROLADORES. Requisito recomendado: Não há. Requisito exigido: EEA-25 ou equivalente. Horas semanais: 2-0-2-4 Conceituação de Sistema Embarcado. Estrutura de um sistema microprocessado: processador, memórias, interfaces com o mundo externo, barramentos. As famílias MSP430 e MCS51 de microcontroladores. Programação em linguagens assembly e C. Ambientes integrados de programação. Interfaces seriais e paralelas. Temporizadores, relógios e cão de guarda. Interrupções. Programação concorrente e em tempo real. Redes de microcontroladores e protocolos de comunicação. Bibliografia: SIMON, D. E., An Embedded Software Primer,Addison-Wesley Professional, 1999. SHAW, A. C., Real-Time Systems and Software, John-Wiley & Sons, 2001. ZELENOVSKY, R., Microcontroladores: Programação e Projeto com a Família 8051, Editora MZ, 2005
EA-160 - CONFIABILIDADE DE SISTEMAS ELETRÔNICOS. Requisito recomendado: não há. Requisito exigido: não há. Horas semanais: 3-0-0-6. Conceitos básicos e definições. Ciclo de vida. Revisões de projetos. Modelagem da confiabilidade. Cálculo da confiabilidade de sistemas simples e complexos. Distribuições de falhas. Gráficos de confiabilidade. Previsão de confiabilidade. Confiabilidade de software. Disponibilidade. Mantenabilidade. Previsão de mantenabilidade. Modelagem de custo. Crescimento da confiabilidade. Testes. Normalização. Análise no espaço de estado: cadeias e processos de Markov. Projeto e otimização em relação à confiabilidade e ao custo. Bibliografia: BILLINTON, R.; ALLAN, R. N. Reliability evaluation of engineering systems. London: Pitman, 1983; O'CONNOR, P. D. T. Practical reliability engineering. 3 ed., New York: John Wiley & Sons, 1991; KRISHNAMOORTHI, K. S. Reliability methods for engineers. Milwaukee: ASQC Quality Press, 1993.
EA-211 - TEORIA DE CONFIABILIDADE DE SISTEMAS ELETRÔNICOS. Requisito recomendado: não há. Requisito exigido: EA-160 ou equivalente. Horas semanais: 3-0-0-6. Falhas e suas manifestações. Modelagem. Técnicas de confiabilidade, disponibilidade e mantenabilidade. Confiabilidade de subsistemas funcionais. Confiabilidade de sistemas de médio e grande porte. Freqüência de falhas, conceitos associados e aplicação ao cálculo da confiabilidade. Alocação de confiabilidade e de disponibilidade. Custo. Metodologia de projeto para sistemas de alta confiabilidade e de alta disponibilidade. Falha de causa comum. Ensaios: teoria e realização. Aplicação. Confiabilidade de sistemas especiais: tri-estado, discretizados, digitais, distribuídos e não-markovianos. Simulação. Otimização da confiabilidade, disponibilidade e custo. Aplicações. Bibliografia: O'CONNOR, P. D. T. Practical reliability engineering. 3 ed. New York: John Wiley & Sons, 1991; SIEWIOREK, D. P.; SWARZ, R. S. The theory and practice of reliable system design. Bedford: Digital Press, 1982; TILLMAN, F. A. et al. Optimization of systems reliability. New York: Marcel Dekker, 1980.
EA-253 - PROJETO EM ELETRÔNICA APLICADA. Requisito recomendado: EA-500. Requisito exigido: Concordância do professor. Horas semanais: 1-0-0-4. Projeto de um sistema eletrônico e demonstração experimental de sua operação. É enfatizada a aplicação de ferramentas computacionais (CAD e CAM) voltadas ao projeto eletrônico. O tema do projeto, definido pelo professor, pode incluir uma das seguintes áreas: circuitos de eletrônica aplicada, sistemas digitais, aplicações de microprocessadores e processadores e processadores digitais de sinais, sistemas VLSI, instrumentação eletrônica e sistemas aviônicos. Bibliografia: Revistas e periódicos especializados em eletrônica aplicada. Manuais de componentes e sistemas eletrônicos. Documentação de sistemas computacionais de CAD e CAM voltados a projetos eletrônicos.
EA-254 - MICROCONTROLADORES E SISTEMAS EMBARCADOS. Requisito recomendado: não há. Requisito exigido: EA-125 e EA-127, ou conhecimento equivalente. Horas semanais: 3-0-1-3. Conceituação de sistema embarcado. Estrutura de um sistema microprocessado: processador, memórias, interfaces com o mundo externo, barramentos. As famílias 68hc11 e 8051 de microcontroladores. Programação em linguagens assembly e C. Interfaces seriais e paralelas. Temporizadores, relógios e cão de guarda. Interrupções. Programação concorrente e em tempo real. Aplicações em sistemas automotivos, aeroespaciais e de instrumentação. Redes de microcontroladores e protocolos de comunicação. Sistemas com comunicação sem fio. Bibliografia: PREDKO, M. Handbook of microcontrollers. New York: McGraw-Hill, 1998; SIMON, D. E. An embedded software primer. Addison-Wesley, 1999; SHAW, A. C. Real-time systems and software. New Jersey: John Wiley & Sons, 2001.
EA-266 - ARQUITETURA DE COMPUTADORES. Requisito recomendado: CE-260. Requisito exigido: não há. Horas semanais: 3-0-0-6. Fundamentos do projeto de computadores. Desempenho e custo. Projeto do conjunto de instruções. Técnicas básicas do projeto de processadores. Projeto hierárquico da memória. Entradas e saídas. Exemplos de projetos reais. Bibliografia: PATTERSON, D. A.; HENNESSY, J. L. Computer architecture: a quantitative approach. San Mateo: Morgan & Kaufmann, 1990; HWANG, K.; BRIGS, F. A. Computer architecture and parallel processing. New York: McGraw Hill, 1984.
EA-268 - PROCESSADORES DE SINAIS DIGITAIS. Requisito recomendado: EA-127 . Requisito exigido: ET-286. Horas semanais: 3-0-0-6. Aspectos matemáticos do processamento de sinais e algoritmos: FFT, convolução, sistemas lineares. Complexidades de algoritmos e desempenho de logiciais. Microcomputadores para processamento de sinais: organização, conjunto de instruções, endereçamento de I/O. Impacto dos VLSI no processamento de sinais: arquiteturas sistólicas, celulares e dispositivos com funções especiais. Configuração de multiprocessadores. Bibliografia: BOWER, B. A.; BROWN, W. R. VLSI systems design for digital signal processing. Englewood Cliffs: Prentice-Hall, 1982. v.1; HIGGINS, R. J. Digital signal processing in VLSI. Englewood Cliffs: Prentice-Hall, 1990.
EA 276 – PROJETO DE FILTROS ATIVOS E DE FILTROS DIGITAIS. Requisito recomendado: EEA-05 ou conhecimento equivalente. Requisito exigido: Consentimento do Professor. Horas semanais: 3-0-1-4. Sistemas lineares invariantes no tempo. Circuitos com elementos ativos. Tipos de filtros ativos: Butterworth, Chebyshev, elípticos, Bessel. Equalizadores, Transformação de freqüências. Filtros de primeira e segunda ordem. Topologia de realimentação positiva e negativa. Circuitos Sallen-Key: passa baixa e passa-faixa. O circuito biquard friend. Filtros de capacitor chaveado. A transformada Z. A transformação bilinear. Sistemas digitais lineares invariantes no tempo. Filtros digitais IIR e FIR. Amostragem. Projeto de filtros digitais. Transformada discreta de Fourier e FFT. Processamento de sinais digitais multi-taxas. Efeitos do comprimento finito de registradores no processamento digital de sinais. Projeto de um sistema de processamento de sinais, com filtros ativos e filtros digitais. Bibliografia: DARYANANI, G. Principles of active networks synthesis and design. New York: John Wiley & Sons, 1976; SCHAUMANN, R.; VALKENBURG, M. E. Design of analog filters. Oxford: University Press, 2001; DE FATTA, D. J.; LUCAS, J. G.; HODGKISS, W. S. Digital signal processing: A system design approach. New York: John Wiley & Sons, 1988.
EA 277 – LINGUAGEM VHDL: DESCRIÇÃO E SÍNTESE DE CIRCUITOS DIGITAIS. Requisito recomendado: EEA-21, ou conhecimento equivalente. Requisito exigido: não há. Horas semanais: 3-0-1-4. Histórico da linguagem. Síntese de circuitos: Ferramentas e etapas envolvidas. Declarações concorrentes e seqüenciais básicas. Atraso interno, sinais, variáveis e atributos. Estratégias para síntese de circuitos síncronos. Componentes e declarações afins. Subprogramas: procedimentos e funções. Bibliotecas e pacotes. Padrões IEEE-1164 e IEEE-1076.3. Definição de tipos. Descrições para teste, e operações com arquivos. Práticas com programação de dispositivos lógicos programáveis. Bibliografia: D’AMORE, R. VHDL Descrição e síntese de circuitos digitais. LTC, 2005; NAYLOR, D.; JONES, D. VHDL: A Logic Synthesis Approach, Chapman & Hall, 1997; BHASKER, J. A VHDL Primer, Prentice Hall 1995.
EA-279 - ARQUITETURA DE COMPUTADORES II. Requisito recomendado: EA-266. Requisito exigido: não há. Horas semanais: 3-0-1-6.
Paralelismo em nível de instrução e sua exploração dinâmica. Escalonamento dinâmico. Emissão múltipla. Paralelismo em nível de thread. Paralelismo em nível de instrução com abordagens de software. Emissão múltipla estática e a arquitetura VLIW. Mecanismos de especulação de hardware e software. Multiprocessadores e paralelismo em nível de thread. Multiprocessadores de memória compartilhada simétrica e seu desempenho. Multiprocessadores de memória compartilhada distribuída e seu desempenho. Sincronização. Modelos de consistência de memória. Multithreading, exploração do paralelismo ao nível de thread em um processador. Multiprocessadores embutidos. Bibliografia: HENNESSY, J. L.; PATTERSON, D. A. Computer architecture: A quantitative approach. 3 ed. Amsterdam: Morgan Kaufmann, 2003; JOHNSON, M. Superscalar microprocessor design. Englewood Cliffs, N.J. Prentice-Hall, 1990; ANALOG DEVICES. ADSP – BF533 Blackfin processor hardware reference. Norwood, MA: Analog Devices Inc., 2003.
EA-281 - OTIMIZAÇÃO DE CIRCUITOS DIGITAIS. Requisito recomendado: EEA-21. Requisito exigido: não há. Horas semanais: 3-0-0-6. Características e modelagem de Sistemas Digitais Síncronos: estrutura; técnicas de particionamento; arquiteturas RTL (Register Transfer Logic); Linguagens de Descrição de Circuitos. Otimização e síntese da unidade operadora (dataptah): técnicas de alocação de unidades funcionais e registradores; técnicas de escalonamento de estados. Otimização e síntese de máquinas de estado finito síncronas (MEFS): minimização de estados; assinalamento de estados voltado para redução de área e potência; minimização lógica de simples saída, múltiplas saídas e multi-nivel; técnicas de eliminação de glitches; decomposição de máquinas MEFS voltada para redução de potência; mapeamento tecnológico. Bibliografia: DE MICHELI, G., Synthesis and Optimization of Digital Circuits, McGraw-Hill1994; VILLA, T., K.AM, T., BRAYTON, K. R. L. SANGIOVANNI-VICENTELLI, A Synthesis of Finite state Machines: logic Optimization, Kluwer Academic Publishers, 1997; KASTNER, R., KAPLAN, A., SARRAFZADEIT, M., Synthesis Techniques and Optimization for Reconfigurable Systems, Kluwer Academic Publishers 2003.
EA-282 - PROJETOS DE CIRCUITOS ASSÍNCRONOS. Requisito recomendado: EEA-21. Requisito exigido: não há. Horas semanais: 3-0-0-6. Introdução: modelos de atraso, modos de operação e tipos de circuitos assíncronos. Conceitos: circuitos livres de risco e tipos de risco. Especificações para circuitos (controladores) assíncronos: grafo de transição de sinais, modo-rajada estendido e multi-rajada. Síntese de controladores assíncronos: modo fundamental generalizado e modo entrada-saída. Síntese da unidade de processamento de dados assíncrono. Projeto de interfaces assíncronas. Projeto de circuitos no modo misto: síncrono/assíncrono. Sistemas globalmente assíncrono e localmente síncrono. Noções de projeto de processadores assíncronos. Bibliografia: HAUCK, S. Asynchronous design methodologies: An overview. Proc. of the IEEE, v. 83, n.1, p.69-93, 1995; LAVAGNO, L.; SANGIOVANNI-VICENTELLI, A. Algorithms for synthesis and testing of asynchronous circuits, Kluwer Academic Publishers, 1993; SPARSO, J.; FURBERS, S. Principles of asynchronous circuit design - A system perspective, Kluwer Academic Publishers, 2001.
EA-284 -SISTEMAS VLSI. Requisito recomendado: EEA-21, EEA-45, ou equivalente. Requisito exigido: Não há. Horas semanais: 3-0-1-4. Histórico da microeletrônica. Operação e modelagem do transistor a efeito de campo. Técnicas de fabricação de circuitos integrados, regras de projeto e diagrama de máscaras. Inversores: análise da operação, projeto, consumo de potência e análise de desempenho. Circuitos combinacionais e portas de passagem. Estimativa de desempenho: modelo RC e modelo de atraso linear. Circuitos dinâmicos e redes lógicas programáveis. Registradores: estruturas estáticas e dinâmicas. Memórias: estrutura, operação, tipos de células e projeto. Circuitos de entrada e saída.Técnicas de teste. Circuitos lógicos de baixo consumo. Projeto de células por meio de diagrama de máscaras. Bibliografia: KANG, S.M.;LEBLEBICI,Y.; CMOS Digital Integrated Circuits, McGraw-Hill, 2003. WESTE,N;HARRIS,D.; CMOS VLSI Design. A Circuits and Systems Perspective, Addison Wesley, 2004. HODGES,D.A.;JACKSON H.G;SALEH,R.A.;Analysis and Design of Digital Integrated Circuits, McGraw-Hill, 2003
EA-291 - PILOTOS AUTOMÁTICOS PARA VANTs. Requisito recomendado: EE-204 ou conhecimento equivalente. Requisito exigido: Não há. Horas semanais: 3-0-0-4. Principais blocos componentes de um piloto automático. Pilotos automáticos comerciais. Navegação (sensores e instrumentos; calibração dos sensores; eixos de referências; ângulos de Euler e Quatérnios; filtros). Guiagem (leis de guiagem); Controle (revisão de controle clássico; malhas de controle em pilotos automáticos). Estação de Terra. Estruturas "hardware in the loop" para teste de pilotos automáticos. Bibliografia: NELSON, ROBERT C., Flight Stability and Automatic Control, Editora McGrawHill 109 1998, FARRELL, J. A, BARTH, M., The Global Positioning System & Inertial Navigation, Editora McGrawHill 1999, VALAVANIS, K. P., Advances in Unmanned Aerial Vehicles: State of the Art and the Road to Autonomy, Springer 2007
EA-292 - ELEMENTOS DE SISTEMAS DE NAVEGAÇÃO. Requisito recomendado: EE-204, ou conhecimento equivalente. Requisito exigido: Não há. Horas semanais: 3-0-0-4. Características de um sistema de navegação básico. Sensores: Sensores de navegação inercial; Sensores usados em navegação de baixo custo- girômetros, acelerômetros, sensores de pressão, sensores de ultrasom, GPS. Sistemas de referência. Determinação de atitude de corpo rígido. Equações de navegação. Características de erros dos sensores. Análise de efeitos de erros de sensores. Compensação de erros de sensores. Filtro de Kalman e fusão sensorial. Sensores de imagens. Interfaceamento de sensores usando o Labview. Bibliografia: Farrell, J. A, Barth, M., The Global Positioning System & Inertial Navigation, Editora McGrawHill 1999. Grewal, M. S., Global Positioning Systems, Inertial Navigation and Integration, Jonh Wiley & Sons, 2007. Brown, R.G., Introduction to random signals and applied Kalman filtering : with MATLAB exercises and solutions, John Wiley & Sons, 1997.
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