Universiẗat, Diss.--Paderborn, 1994.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:59:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5029_1.pdf: 3062528 bytes, checksum: 06a9366584c84a9f2f00291f25d924de (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2002 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O projeto de sistemas embutidos, em geral, envolve diferentes componentes de hardware e software. Devido à sua heterogeneidade, é importante que o desenvolvimento seja realizado de forma integrada e eficiente. Além disso, para um melhor domínio da complexidade, deve-se levar em consideração o uso de ferramentas que viabilizem, de forma prática, a modularidade e reusabilidade de componentes. Este trabalho propõe um ambiente integrado que trata hardware e software de maneira homogênea através do conceito de componentes. Esses componentes são modelados usando a arquitetura javabeans e disponibilizados numa ferramenta de desenvolvimento visual, provendo maior reusabilidade e modularidade no desenvolvimento de projetos. O Embedded Studio é uma ferramenta completamente modular, baseada no framework netbeans, concebida para prover reusabilidade e facilitar o desenvolvimento de sistemas embutidos. Com esse intuito, a ferramenta disponibiliza diferentes visões do projeto, onde são apresentados os aspectos de hardware, software e o relacionamento entre os componentes. Adicionalmente, cada espaço de trabalho agrupa ferramentas específicas para hardware e software que foram previamente integradas ao ambiente. Como estudo de caso, essa abordagem baseada em componentes para hardware e software foi aplicada na implementação de um sistema de alarme. Inicialmente, os componentes relevantes do sistema foram especificados, implementados e integrados ao Embedded Studio. Os recursos suportados pela ferramenta são potencialmente apresentados através da instanciação dos componentes modelados para a implementação do referido sistema

A dissertação de mestrado apresenta as metodologias utilizadas com a integração de sistemas dos equipamentos de campo ao Centro de Controle, Comunicação, Operações e Segurança - CCCOS, visto ser o concentrador que recebe, gerencia, armazena e envia todas as informações dos equipamentos, seja do sistema de controle de acesso, através dos dados enviados e recebidos pelas placas de comunicação das leitoras das catracas, cancelas, torniquetes, sensores, sistema OCR, leitura automática de placas, contêineres, biometria facial, etc, ou do sistema de CFTV, através das imagens enviadas pelas câmeras fixas e móveis, via encoders e switches ou do sistema de comunicação VOIP, rádio ou telefonia. O sistema de segurança, preferencialmente, deverá estar com todos os subsistemas integrados e, na medida do possível, com um sistema de acesso especial e restrito para entrada de pessoas não autorizadas na área do centro de controle, com níveis de permissões em cada terminal de computador, acesso ou servidor, e neste trabalho, se descreve as tecnologias aplicadas dos equipamentos e dos subsistemas utilizados no sistema de segurança integrada e, como resultado, demonstra melhoria substancial da gestão, quando utilizados gerenciadores integrados, visto que o processo de entrada e saída para atender o sistema de segurança ou ISPS Code é otimizado e auxilia na gestão operacional e de segurança dos terminais e portos. Como proposta de customização, se terá vários Centros de Controles integrados, em portos públicos e privados de cada unidade da federação, com política de segurança criptografada, com confidencialidade, integridade e disponibilidade, tornando possível integrar todas as autoridades portuárias, alfandegárias e demais autoridades federais, estaduais e municipais, respeitando suas atribuições legais, em um único centro de controle global virtual, que permitirá inclusive se comunicar on line com demais sistemas portuários do mundo, que tenha o mesmo sistema de segurança aplicado. Como caso de estudo, foi elaborado um estudo sobre o Porto de Santos, junto à autoridade portuária e demais terminais portuários, do ISPS Code implantado com os seus respectivos sistemas e centros de controles objetivando a gestão integrada de segurança eletrônica para o controle de pessoas, veículos e cargas, na interface cais-navio, para atração de navios, logística de cargas, sinalização e tráfego de caminhões e demais veículos pelas vias principais e secundárias de acesso ao porto. / The dissertation presents the methodologies used by integrating systems equipment field to control center, communications, Operations and safety-CCCOS, because it is the hub that receives, manages, stores, and sends all the information from the equipment, either from the access control system, through the data sent and received by boards of communication for the readers of ratchets, wickets, enclosures, sensors, OCR system, automatic reading of plates, containers, biometrics, facial, etc or CCTV system, through photographs sent by fixed and mobile cameras, encoders and switches or via the communication system, radio or VOIP Telephony. The security system, preferably, should be integrated with all subsystems and where possible, with a special access system and restricted to entry of unauthorized persons in the area control centre, with levels of permissions on each computer terminal, access or server, and in this work, describing the technologies applied in the equipment and subsystems used in integrated security system and, as a result, demonstrates substantial improvement of management, when used integrated managers, since the process of input and output to meet the security system or ISPS Code is optimized and assists with the operational management and security of the terminals and ports. As proposed, if customization has several integrated Controls Centers, public and private ports of each unit of the Federation, with encrypted security policy, with confidentiality, integrity, and availability, making it possible to integrate all port authorities, customs and other federal, State and municipal, respecting statutory duties, into a single global virtual control center, which will also communicate online with other port systems in the world, that has the same security system applied. As case study, a study was prepared on the port of Santos, next to the port authority and port terminals, the ISPS Code deployed with their systems and aiming controls centers integrated electronic security for the control of persons, vehicles and loads in pier-ship, interface to lure ships, cargo logistics, signalling and traffic of trucks and other vehicles by major and minor routes of access to the port.

A dissertação de mestrado apresenta as metodologias utilizadas com a integração de sistemas dos equipamentos de campo ao Centro de Controle, Comunicação, Operações e Segurança - CCCOS, visto ser o concentrador que recebe, gerencia, armazena e envia todas as informações dos equipamentos, seja do sistema de controle de acesso, através dos dados enviados e recebidos pelas placas de comunicação das leitoras das catracas, cancelas, torniquetes, sensores, sistema OCR, leitura automática de placas, contêineres, biometria facial, etc, ou do sistema de CFTV, através das imagens enviadas pelas câmeras fixas e móveis, via encoders e switches ou do sistema de comunicação VOIP, rádio ou telefonia. O sistema de segurança, preferencialmente, deverá estar com todos os subsistemas integrados e, na medida do possível, com um sistema de acesso especial e restrito para entrada de pessoas não autorizadas na área do centro de controle, com níveis de permissões em cada terminal de computador, acesso ou servidor, e neste trabalho, se descreve as tecnologias aplicadas dos equipamentos e dos subsistemas utilizados no sistema de segurança integrada e, como resultado, demonstra melhoria substancial da gestão, quando utilizados gerenciadores integrados, visto que o processo de entrada e saída para atender o sistema de segurança ou ISPS Code é otimizado e auxilia na gestão operacional e de segurança dos terminais e portos. Como proposta de customização, se terá vários Centros de Controles integrados, em portos públicos e privados de cada unidade da federação, com política de segurança criptografada, com confidencialidade, integridade e disponibilidade, tornando possível integrar todas as autoridades portuárias, alfandegárias e demais autoridades federais, estaduais e municipais, respeitando suas atribuições legais, em um único centro de controle global virtual, que permitirá inclusive se comunicar on line com demais sistemas portuários do mundo, que tenha o mesmo sistema de segurança aplicado. Como caso de estudo, foi elaborado um estudo sobre o Porto de Santos, junto à autoridade portuária e demais terminais portuários, do ISPS Code implantado com os seus respectivos sistemas e centros de controles objetivando a gestão integrada de segurança eletrônica para o controle de pessoas, veículos e cargas, na interface cais-navio, para atração de navios, logística de cargas, sinalização e tráfego de caminhões e demais veículos pelas vias principais e secundárias de acesso ao porto. / The dissertation presents the methodologies used by integrating systems equipment field to control center, communications, Operations and safety-CCCOS, because it is the hub that receives, manages, stores, and sends all the information from the equipment, either from the access control system, through the data sent and received by boards of communication for the readers of ratchets, wickets, enclosures, sensors, OCR system, automatic reading of plates, containers, biometrics, facial, etc or CCTV system, through photographs sent by fixed and mobile cameras, encoders and switches or via the communication system, radio or VOIP Telephony. The security system, preferably, should be integrated with all subsystems and where possible, with a special access system and restricted to entry of unauthorized persons in the area control centre, with levels of permissions on each computer terminal, access or server, and in this work, describing the technologies applied in the equipment and subsystems used in integrated security system and, as a result, demonstrates substantial improvement of management, when used integrated managers, since the process of input and output to meet the security system or ISPS Code is optimized and assists with the operational management and security of the terminals and ports. As proposed, if customization has several integrated Controls Centers, public and private ports of each unit of the Federation, with encrypted security policy, with confidentiality, integrity, and availability, making it possible to integrate all port authorities, customs and other federal, State and municipal, respecting statutory duties, into a single global virtual control center, which will also communicate online with other port systems in the world, that has the same security system applied. As case study, a study was prepared on the port of Santos, next to the port authority and port terminals, the ISPS Code deployed with their systems and aiming controls centers integrated electronic security for the control of persons, vehicles and loads in pier-ship, interface to lure ships, cargo logistics, signalling and traffic of trucks and other vehicles by major and minor routes of access to the port.

This thesis is classified as an internal experimental project whose aim is to design HW and low level SW of simplified version of the controller for TFE731 turbofan engine according to defined requirements. The expected outputs in addition to the system design is also information about possible technical problems and difficulties arising during the analysis and development of the system. The work covers a brief look into the history of aviation and avionics, theoretical analysis turbofan engine, analysis of measured and controlled variables. Based on the requirements analysis and I/O values is made circuit design (HW) and design of the low level control software.

Un système de distribution électrique est le cœur de tous types de sites industriels, aussi bien les sites producteurs d'énergie que les sites consommateurs. La sécurité de ce système doit être impérativement assurée par la mise en place des unités assurant plusieurs fonctionnalités de protection contre les dédauts électriques. Parmi ces fonctionalités il existe celles qui se basent sur des échanges d'information entre plusieurs unités de protection. Le standard IEC 61850 guarantit cet échange des informations via des signaux ‘temps réel' échangé via le réseau de communication. Vue l'aspet non deterministe de ces signaux, une étude poussée de leur fiabilité doit être effectuée. Pour ces raisons notre travail de thèse a pour objectif de mettre en place une méthodologie, basée sur une plateforme de Co-Simulation conçue pendant notre étude, qui permet la validation de la fiabilité de ces messages tout au long du cycle de vie d'un système de communication IEC 61850. / From 2004, a new worldwide standard of communication IEC61850 is introduced in the majority of substation automation system carrying out new innovation prospects to the world of substation. One of these feature is that it allows the exchange of security real time communication messages all over the communication network. These messages are used as control information for the Distributed Automation Application 'DAA'. Taking into consideration that DAA have a direct effect on ythe dependability of a smart grid architecture, the fiability of these real time IEC 61850 should be evaluated. For these reasons, our research delas with the development of a Co-Simulation platform that permits the evaluation and validation of an IEC 61850 communication network.

<p>Xilinx Virtex II Pro FPGA with integrated PowerPC core offers an opportunity to implementing a software and hardware codesign. The software application executes on the PowerPC processor while the FPGA implementation of hardware cores coprocess with PowerPC to achieve the goals of acceleration. Another benefit of coprocessing with the hardware acceleration core is the release of processor load. This thesis demonstrates such an FPGA based software and hardware codesign by implementing a real time video processing project on Xilinx ML310 development platform which is featured with a Xilinx Virtex II Pro FPGA. The software part in this project performs video and memory interface task which includes image capture from camera, the store of image into on-board memory, and the display of image on a screen. The hardware coprocessing core does a contrast enhancement function on the input image. To ease the software development and make this project flexible for future extension, an Embedded Operating System MontaVista Linux is installed on the ML310 platform. Thus the software video interface application is developed using Linux programming method, for example the use of Video4Linux API. The last but not the least implementation topic is the software and hardware interface, which is the Linux device driver for the hardware core. This thesis report presents all the above topics of Operating System installation, video interface software development, contrast enhancement hardware implementation, and hardware core’s Linux device driver programming. After this, a measurement result is presented to show the performance of hardware acceleration and processor load reduction, by comparing to the results from a software implementation of the same contrast enhancement function. This is followed by a discussion chapter, including the performance analysis, current design’s limitations and proposals for improvements. This report is ended with an outlook from this master thesis.</p>

In this thesis, co-design and co-verification of a microcontroller hardware and software using SystemC is studied. For this purpose, an MC68HC11 microcontroller unit, a test bench that contains input and output modules for the verification of microcontroller unit are implemented using SystemC programming language and a visual simulation program is developed using C# programming language in Microsoft .NET platform. SystemC is a C++ class library that is used for co-designing hardware and software of a system. One of the advantages of using SystemC in system design is the ability to design each module of the system in different abstraction levels. In this thesis, test bench modules are designed in a high abstraction level and microcontroller hardware modules are designed in a lower abstraction level. At the end, a simulation platform that is used for co-simulation and co-verification of hardware and software modules of overall system is developed by combining microcontroller implementation, test bench modules, test software and visual simulation program. Simulations at different levels are performed on the system in the developed simulation platform. Simulation results helped observing errors in designed modules easily and making corrections until all results verified designed hardware modules. This stuation showed that co-designing and co-verifying hardware and software of a system helps finding errors and making corrections in early stages of system design cycle and so reducing design time of the system.

Xilinx Virtex II Pro FPGA with integrated PowerPC core offers an opportunity to implementing a software and hardware codesign. The software application executes on the PowerPC processor while the FPGA implementation of hardware cores coprocess with PowerPC to achieve the goals of acceleration. Another benefit of coprocessing with the hardware acceleration core is the release of processor load. This thesis demonstrates such an FPGA based software and hardware codesign by implementing a real time video processing project on Xilinx ML310 development platform which is featured with a Xilinx Virtex II Pro FPGA. The software part in this project performs video and memory interface task which includes image capture from camera, the store of image into on-board memory, and the display of image on a screen. The hardware coprocessing core does a contrast enhancement function on the input image. To ease the software development and make this project flexible for future extension, an Embedded Operating System MontaVista Linux is installed on the ML310 platform. Thus the software video interface application is developed using Linux programming method, for example the use of Video4Linux API. The last but not the least implementation topic is the software and hardware interface, which is the Linux device driver for the hardware core. This thesis report presents all the above topics of Operating System installation, video interface software development, contrast enhancement hardware implementation, and hardware core’s Linux device driver programming. After this, a measurement result is presented to show the performance of hardware acceleration and processor load reduction, by comparing to the results from a software implementation of the same contrast enhancement function. This is followed by a discussion chapter, including the performance analysis, current design’s limitations and proposals for improvements. This report is ended with an outlook from this master thesis.

Submitted by Nayara Passos (nayara.passos@ufpe.br) on 2015-03-11T18:35:40Z No. of bitstreams: 2 TESE Bruno Otavio Piedade Prado.pdf: 9246891 bytes, checksum: c2ec036981695fc08a08b2eea1294846 (MD5) license_rdf: 1370 bytes, checksum: bd343fdf8e4779e91782baad59c34539 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T18:35:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Bruno Otavio Piedade Prado.pdf: 9246891 bytes, checksum: c2ec036981695fc08a08b2eea1294846 (MD5) license_rdf: 1370 bytes, checksum: bd343fdf8e4779e91782baad59c34539 (MD5) Previous issue date: 2014 / Com os grandes avanços recentes dos sistemas computacionais, houve a possibilidade de ascensão de dispositivos inovadores, como os modernos telefones celulares e tablets com telas sensíveis ao toque. Para gerenciar adequadamente estas diversas interfaces é necessário utilizar o software dependente do hardware (HdS), que é responsável pelo controle e acesso a estes dispositivos. Além deste complexo arranjo de componentes, para atender a crescente demanda por mais funcionalidades integradas, o paradigma de multiprocessamento vem sendo adotado para aumentar o desempenho das plataformas. Devido à lacuna de produtividade de sistemas, tanto a indústria como a academia têm pesquisado processos mais eficientes para construir e simular sistemas cada vez mais complexos. A premissa dos trabalhos do estado da arte está em trabalhar com modelos com alto nível de abstração e de precisão que permitam ao projetista avaliar rapidamente o sistema, sem ter que depender de lentos e complexos modelos baseados em ISS. Neste trabalho é definido um conjunto de construtores para modelagem de plataformas baseadas em processadores, com suporte para desenvolvimento de HdS e reusabilidade dos componentes, técnicas para estimativa estática de tempo simulado em ambiente nativo de simulação e suporte para plataformas multiprocessadas. Foram realizados experimentos com aplicações de entrada e saída intensiva, computação intensiva e multiprocessada, com ganho médio de desempenho da ordem de 1.000 vezes e precisão de estimativas com erro médio inferior a 3%, em comparação com uma plataforma de referência baseada em ISS.