I det här examensarbetet har hårdvara och mjukvara för att styra switchningen av en högspänning till en röntgendetektor utvecklats. Examensarbetet har utförts på uppdrag av företaget XCounter som utvecklar avancerade röntgendetektorer. Resultatet av arbetet är ett kretskort som monteras i en av företagets röntgendetektorer. Kretskortet och mjukvarans funktionalitet är att switcha en högspänning samt reglera fem dioder enligt ett mönster som är ställbart i mjukvaran. Mönstret ställs utifrån en synksignal som kommer från detektorn. Timingen av händelserna är kritisk. Denna rapport beskriver utvecklingen av detta kretskort och den tillhörande mjukvaran. Från planering av komponenter till simulering av konstruktionen till själva utvecklingen. / In this thesis the hardware and software has been developed for controlling the switching of a high voltage to an X-ray detector. This thesis has been done on the behalf of the company XCounter that develops advanced X-ray detectors. The result of this work is a circuit board that is mounted in one of XCounters X-ray detectors. The circuit board and software functionality is to switch the high voltage and regulate the five diodes according to a pattern that is adjustable in the software. The pattern is adjustable in relation to a sync signal coming from the detector. The timing of the events is critical. This report describes the development of this circuit board and associated software. From the planning of components to the simulation of the design to the actual development.

The field of neuromorphic computing concerns simulating the information processing of a brain in software or hardware on a computing platform. One neuromorphic platform that uses specialized hardware is SpiNNaker. It is an integrated circuit consisting of multiple general purpose processing cores that can run simulations of neurons. A custom on-chip network mimics the high level of neuron interconnectedness in a brain. The second generation of this chip is currently in development and a prototype, JiB 2, is used in this thesis. This chip has a Ball Grid Array (BGA) footprint and requires several supply voltage levels to operate making implementation more complex. To use such a chip in an autonomous robot, the hardware needs to be in a small form factor. It is beneficial to use an intermediary platform with support for many actuators and sensors to avoid having to develop new drivers (and because the processing power of individual blocks in JiB 2 is not well suited to these tasks). This thesis shows how a platform for autonomous use in robots can be designed with the current prototype chip. It details the design decisions made for the power supply and using the footprint. The existing software is explained and modifications made are shown. Some performance metrics (memory requirements, power and cost) are characterized. A simple program running on the prototype chip with input and output from a microcontroller development board using STM32 is demonstrated. This project suggests a path to deploy software on the JiB 2 and let it interact with the physical world. / Att i en dator eller speciell hårdvara simulera hur neuroner i en hjärna interagerar i sitt informationsutbyte studeras inom fältet neouromorfisk databehandling. Eftersom utbytet sker med snabba länkar mellan många oberoende enheter är traditionell datorhårdvara inte lämpad att implementera sådana skeenden. Därför finns specialhårdvara som bättre efterlikar detta utbyte genom att, till exempel, använda många enkla processorkärnor (för att simulera neuroner) tillsammans med ett snabbt nätverk på kretsen (och mellan flera kretsar). Ett användningsområde är i större komplexa system men det finns en efterfrågan att kunna använda den även i mer begränsade kontexter. En sådan specialhårdvara är den integrerade kretsen SpiNNaker (Spiking Neural Network Architecture). En andra generationen av den kretsen är under utveckling och projektet i denna uppsats har arbetat med en begränsad prototyp kallad JiB2. Målet har varit att bygga en plattform som visar hur JiB 2 kan utnyttjas fristående i en robot. Detta kräver hårdvara som är möjlig att enkelt ladda med nya program. Den behöver klara att strömförsörja kretsen från exempelvis ett batteri. Den ska också ha möjlighet att koppla in- och utsignaler till programmet som körs i specialkretsen. Detta arbete visar att hårdvara går att tillverka i en storlek som lämpar sig för använding i robotar. Ett flöde för utveckling och drifttagning av programvara till plattformen demonstreras.

SiC in Space is one of the experiments on KTH’s miniature satellite, MIST. The experiment carries out tests on bipolar junction transistors of silicon and silicon carbide. This thesis describes how the characteristics of a transistor can be measured using analog circuits. The presented circuit design will work as a prototype for the SiC in Space experiment. The prototype measures the base current, the collector current, the base-emitter voltage as well as the temperature of the transistor. This thesis describes how a test circuit may be designed. The selected design has been constructed in incremental steps, with each design choice explained. Different designs have been developed. The designs have been verified with simulations. We have also constructed and tested three different prototypes on breadboards and printed circuit boards. / SiC in Space är ett av experimenten på KTHs miniatyrsatellit, MIST. Experimentet utför test på bipolära transistorer av kisel och kiselkarbid. Detta examensarbete förklarar hur transistorns karakteristik kan mätas med analoga kretsar. Den framtagna kretsdesignen kommer att fungera som en prototyp till SiC in Space-experimentet. Prototypen mäter basströmmen, kollektorströmmen, bas-emitter-spänningen samt temperaturen för transistorn. Detta examensarbete förklarar hur en testkrets kan designas. Den valda designen byggs i inkrementella steg, där varje designval förklaras. Olika designer har utvecklats. Designerna har verifierats genom simuleringar. Vi har också konstruerat och testat tre olika prototyper på kopplingsdäck och kretskort.